Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Wat is geweest, zal zijn;
en wat gedaan is, zal gedaan worden,
en er is niets nieuws onder de zon.

Boek Prediker 1:9

De eeuwige wijsheid die in het motto is vervat, is van toepassing op vrijwel elke branche, inclusief een snel veranderende sector als de IT. Het blijkt zelfs dat veel van de kennis waarover nu pas gesproken wordt, gebaseerd is op uitvindingen die tientallen jaren geleden zijn gedaan en zelfs met succes (of niet zo succesvol) zijn gebruikt in consumentenapparatuur of in de B2B-sfeer. Dit geldt ook voor een ogenschijnlijk nieuwerwetse trend als mobiele gadgets en draagbare opslagmedia, die we in het materiaal van vandaag in detail zullen bespreken.

Naar voorbeelden hoef je niet ver te zoeken. Neem dezelfde mobiele telefoons. Als je denkt dat het eerste ‘slimme’ apparaat dat niet volledig over een toetsenbord beschikte de iPhone was, die pas in 2007 verscheen, dan vergis je je diep. Het idee om een ​​echte smartphone te maken, waarbij een communicatiemiddel en de mogelijkheden van een PDA in één geval worden gecombineerd, is niet van Apple, maar van IBM, en het eerste dergelijke apparaat werd op 23 november aan het grote publiek gepresenteerd. , 1992 als onderdeel van de COMDEX-tentoonstelling van prestaties in de telecommunicatie-industrie, gehouden in Las Vegas, en dit wonder van technologie ging al in 1994 in massaproductie.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
IBM Simon Personal Communicator - 's werelds eerste touchscreen-smartphone

De persoonlijke communicator van IBM Simon was de eerste mobiele telefoon die feitelijk geen toetsenbord had en informatie uitsluitend via een touchscreen werd ingevoerd. Tegelijkertijd combineerde de gadget de functionaliteit van een organizer, waardoor u faxen kunt verzenden en ontvangen en met e-mail kunt werken. Indien nodig kan IBM Simon worden aangesloten op een personal computer voor gegevensuitwisseling of worden gebruikt als modem met een prestatie van 2400 bps. Het invoeren van tekstinformatie werd overigens op een nogal ingenieuze manier geïmplementeerd: de eigenaar had de keuze tussen een miniatuur QWERTY-toetsenbord, dat gezien de schermgrootte van 4,7 inch en een resolutie van 160x293 pixels niet bijzonder handig in gebruik was, en de intelligente assistent PredictaKey. Deze laatste gaf alleen de volgende 6 tekens weer, die volgens het voorspellende algoritme met de grootste waarschijnlijkheid konden worden gebruikt.

De beste benaming die kan worden gebruikt om de IBM Simon te karakteriseren is ‘zijn tijd vooruit’, wat uiteindelijk het complete fiasco van dit apparaat op de markt heeft bepaald. Aan de ene kant waren er in die tijd nog geen technologieën die de communicator echt handig konden maken: weinig mensen zouden graag een apparaat met zich meedragen van 200x64x38 mm en een gewicht van 623 gram (en samen met het laadstation - meer dan 1 kg), De batterij ging slechts 1 uur mee in de gespreksmodus en 12 uur in de standby-modus. Aan de andere kant is de prijs: $899 met een contract van de mobiele operator BellSouth, die een officiële partner is geworden van IBM in de VS, en meer dan $1000 zonder. Vergeet ook niet de mogelijkheid (of liever zelfs de noodzaak) om een ​​grotere batterij aan te schaffen - "slechts" voor $ 78.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Visuele vergelijking van IBM Simon, moderne smartphones en een dennenappel

Met externe opslagapparaten is het ook niet zo eenvoudig. Volgens het verhaal uit Hamburg kan de creatie van het eerste dergelijke apparaat opnieuw aan IBM worden toegeschreven. Op 11 oktober 1962 kondigde het bedrijf het revolutionaire gegevensopslagsysteem IBM 1311 aan. Het belangrijkste kenmerk van het nieuwe product was het gebruik van vervangbare cartridges, die elk zes 14-inch magnetische platen bevatten. Hoewel deze verwisselbare schijf 4,5 kilogram woog, was het nog steeds een belangrijke prestatie, omdat het tenminste mogelijk was om cartridges te vervangen als ze vol waren en ze over te zetten tussen installaties, die elk het formaat hadden van een indrukwekkende ladekast.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
IBM 1311 - gegevensopslag met verwijderbare harde schijven

Maar zelfs voor dergelijke mobiliteit moesten we ervoor betalen in prestaties en capaciteit. Ten eerste werden, om gegevensschade te voorkomen, de buitenzijden van de 1e en 6e plaat ontdaan van de magnetische laag en vervulden ze ook een beschermende functie. Omdat er nu slechts 10 vliegtuigen werden gebruikt voor opnames, bedroeg de totale capaciteit van de verwijderbare schijf 2,6 megabyte, wat in die tijd nog steeds behoorlijk veel was: één cartridge verving met succes ⅕ van een standaardrol magneetfilm of 25 ponskaarten, terwijl het bieden van willekeurige toegang tot gegevens.

Ten tweede was de prijs voor mobiliteit een afname van de prestaties: het spiltoerental moest worden verlaagd tot 1500 tpm, en als gevolg daarvan nam de gemiddelde sectortoegangstijd toe tot 250 milliseconden. Ter vergelijking: de voorganger van dit apparaat, de IBM 1301, had een spiltoerental van 1800 tpm en een sectortoegangstijd van 180 ms. Het was echter dankzij het gebruik van verwisselbare harde schijven dat de IBM 1311 erg populair werd in de bedrijfsomgeving, aangezien dit ontwerp het uiteindelijk mogelijk maakte om de kosten voor het opslaan van een informatie-eenheid aanzienlijk te verlagen, waardoor het aantal van aangekochte installaties en de ruimte die nodig is om deze te huisvesten. Dankzij dit bleek het apparaat een van de langstlevende volgens de normen van de computerhardwaremarkt en werd het pas in 1975 stopgezet.

De opvolger van de IBM 1311, die de index 3340 ontving, was het resultaat van de ontwikkeling van ideeën die door de ingenieurs van het bedrijf waren verwerkt in het ontwerp van het vorige model. Het nieuwe gegevensopslagsysteem ontving volledig afgesloten cartridges, waardoor het enerzijds mogelijk was om de invloed van omgevingsfactoren op magnetische platen te neutraliseren, hun betrouwbaarheid te vergroten en tegelijkertijd de aerodynamica in de cassettes aanzienlijk te verbeteren. Het beeld werd aangevuld met een microcontroller die verantwoordelijk was voor het verplaatsen van de magnetische koppen, waarvan de aanwezigheid het mogelijk maakte om de nauwkeurigheid van hun positionering aanzienlijk te vergroten.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
IBM 3340, bijgenaamd Winchester

Als gevolg hiervan nam de capaciteit van elke cartridge toe tot 30 megabytes en nam de sectortoegangstijd precies 10 keer af - tot 25 milliseconden. Tegelijkertijd bereikte de gegevensoverdrachtsnelheid een record voor die tijd van 885 kilobytes per seconde. Het was trouwens dankzij de IBM 3340 dat het jargon “Winchester” in gebruik kwam. Feit is dat het apparaat is ontworpen voor gelijktijdig gebruik met twee verwisselbare schijven en daarom de extra index "30-30" heeft gekregen. Het wereldberoemde Winchester-geweer had dezelfde index, met als enige verschil dat als we het in het eerste geval hadden over twee schijven met een capaciteit van 30 MB, en in het tweede geval over het kogelkaliber (0,3 inch) en de gewicht buskruit in de capsule (30 korrels, dat wil zeggen ongeveer 1,94 gram).

Floppy Disk - het prototype van moderne externe schijven

Hoewel het de cartridges voor de IBM 1311 zijn die kunnen worden beschouwd als de betovergrootvaders van de moderne externe harde schijven, waren deze apparaten nog steeds oneindig ver verwijderd van de consumentenmarkt. Maar om de stamboom van mobiele opslagmedia voort te zetten, moet u eerst beslissen over de selectiecriteria. Het is duidelijk dat ponskaarten achterwege zullen blijven, omdat ze een technologie zijn uit het ‘pre-disk’-tijdperk. Het is ook nauwelijks de moeite waard om op magneetbanden gebaseerde schijven te overwegen: hoewel de haspel formeel zo'n eigenschap heeft als mobiliteit, kunnen de prestaties ervan zelfs niet worden vergeleken met de eerste voorbeelden van harde schijven, om de eenvoudige reden dat magneetband alleen sequentiële toegang biedt tot de opgenomen bestanden. gegevens. 'Zachte' schijven komen dus qua consumenteneigenschappen het dichtst in de buurt van harde schijven. En het is waar: diskettes zijn behoorlijk compact, maar net als harde schijven zijn ze bestand tegen herhaaldelijk herschrijven en kunnen ze in willekeurige leesmodus werken. Laten we met hen beginnen.

Als je verwacht de drie dierbare brieven nog eens terug te zien, dan... dan heb je volkomen gelijk. Het was tenslotte in de IBM-laboratoria dat de onderzoeksgroep van Alan Shugart op zoek was naar een waardige vervanger voor magneetbanden, die uitstekend waren voor het archiveren van gegevens, maar bij alledaagse taken inferieur waren aan harde schijven. Een geschikte oplossing werd voorgesteld door senior ingenieur David Noble, die zich bij het team voegde, en in 1967 ontwierp hij een verwijderbare magnetische schijf met een beschermende behuizing, die werd bediend met behulp van een speciale schijfaandrijving. Vier jaar later introduceerde IBM 's werelds eerste floppy disk, die een capaciteit had van 4 kilobytes en een diameter van 80 inch, en al in 8 werd de tweede generatie floppy disks uitgebracht, waarvan de capaciteit al 1972 kilobytes was.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
IBM 8-inch diskette met een capaciteit van 128 kilobytes

In de nasleep van het succes van floppy disks, al in 1973, besloot Alan Shugart het bedrijf te verlaten en zijn eigen bedrijf op te richten, genaamd Shugart Associates. Het nieuwe bedrijf begon de diskettestations verder te verbeteren: in 1976 introduceerde het bedrijf 5,25-inch compact diskettes en originele diskettestations met een bijgewerkte controller en interface. De kosten van de Shugart SA-400 minifloppy bedroegen bij aanvang van de verkoop $ 390 voor de drive zelf en $ 45 voor een set van tien diskettes. In de hele geschiedenis van het bedrijf was het de SA-400 die het meest succesvolle product werd: de verzendingssnelheid van nieuwe apparaten bereikte 4000 eenheden per dag, en geleidelijk verdrongen 5,25-inch diskettes hun omvangrijke XNUMX-inch tegenhangers uit de markt.

Het bedrijf van Alan Shugart kon de markt echter niet lang domineren: al in 1981 nam Sony het stokje over en introduceerde een nog kleinere diskette, waarvan de diameter slechts 90 mm of 3,5 inch was. De eerste pc die een ingebouwde schijf van het nieuwe formaat gebruikte, was de HP-150, uitgebracht door Hewlett-Packard in 1984.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
De eerste personal computer met een 3,5-inch schijf Hewlett-Packard HP-150

De diskette van Sony bleek zo succesvol dat hij snel alle alternatieve oplossingen op de markt verving, en de vormfactor zelf duurde bijna 30 jaar: de massaproductie van 3,5-inch diskettes eindigde pas in 2010. De populariteit van het nieuwe product was te danken aan verschillende factoren:

  • een harde plastic behuizing en een verschuifbare metalen klep boden betrouwbare bescherming voor de schijf zelf;
  • door de aanwezigheid van een metalen huls met een gat voor correcte positionering was het niet nodig om direct in de magnetische schijf een gat te maken, wat ook een gunstig effect had op de veiligheid;
  • met behulp van een schuifschakelaar werd overschrijfbeveiliging geïmplementeerd (voorheen moest de bedieningsuitsparing op de diskette worden afgedicht met tape om de mogelijkheid van herhaalde opname te blokkeren).

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Tijdloze klassieker - Sony 3,5 inch diskette

Naast compactheid hadden 3,5-inch diskettes ook een veel hogere capaciteit vergeleken met hun voorgangers. Zo bevatten de meest geavanceerde 5,25-inch diskettes met hoge dichtheid, die in 1984 verschenen, 1200 kilobytes aan gegevens. Hoewel de eerste 3,5-inch samples een capaciteit hadden van 720 KB en in dit opzicht identiek waren aan 5-inch floppy disks met viervoudige dichtheid, verschenen al in 1987 1,44 MB floppy disks met hoge dichtheid, en in 1991 - floppy disks met uitgebreide dichtheid, met ruimte voor 2,88 MB aan gegevens.

Sommige bedrijven probeerden zelfs nog kleinere diskettes te maken (Amstrad ontwikkelde bijvoorbeeld 3-inch diskettes die werden gebruikt in de ZX Spectrum +3, en Canon produceerde 2-inch gespecialiseerde diskettes voor het opnemen en opslaan van composietvideo), maar dat lukte nooit. betrapt. Maar er begonnen externe apparaten op de markt te verschijnen, die ideologisch veel dichter bij moderne externe schijven stonden.

Iomega's Bernoulli-doos en de onheilspellende "doodklikken"

Wat je ook zegt, de volumes van diskettes waren te klein om voldoende grote hoeveelheden informatie op te slaan: naar moderne maatstaven kunnen ze worden vergeleken met flashdrives op instapniveau. Maar wat kan in dit geval een analoog van een externe harde schijf of solid-state drive worden genoemd? Iomega-producten zijn het meest geschikt voor deze rol.

Hun eerste apparaat, geïntroduceerd in 1982, was de zogenaamde Bernoulli Box. Ondanks de grote capaciteit voor die tijd (de eerste drives hadden een capaciteit van 5, 10 en 20 MB) was het originele toestel niet populair vanwege, zonder overdrijving, de gigantische afmetingen: “floppy disks” van Iomega hadden afmetingen van 21 bij 27,5 cm, wat identiek is aan een vel A4-papier.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Zo zagen de originele cartridges voor de Bernoulli-doos eruit

De apparaten van het bedrijf zijn populair geworden sinds de Bernoulli Box II. De afmetingen van de schijven werden flink verkleind: ze hadden al een lengte van 14 cm en een breedte van 13,6 cm (wat vergelijkbaar is met standaard 5,25 inch diskettes, als je de dikte van 0,9 cm niet meerekent), terwijl met een veel indrukwekkendere capaciteit: van 20 MB voor instapmodellen tot 230 MB voor schijven die in 1993 op de markt kwamen. Dergelijke apparaten waren verkrijgbaar in twee formaten: als interne modules voor pc's (dankzij hun kleinere formaat konden ze worden geïnstalleerd in de plaats van 5,25-inch diskettelezers) en als externe opslagsystemen die via een SCSI-interface op de computer waren aangesloten.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Bernoulli-doos van de tweede generatie

De directe opvolgers van Bernoulli's box waren de Iomega ZIP, geïntroduceerd door het bedrijf in 1994. Hun popularisering werd enorm vergemakkelijkt door partnerschappen met Dell en Apple, die ZIP-drives in hun computers begonnen te installeren. Het eerste model, ZIP-100, gebruikte schijven met een capaciteit van 100 bytes (ongeveer 663 MB), had een gegevensoverdrachtsnelheid van ongeveer 296 MB/s en een willekeurige toegangstijd van niet meer dan 96 milliseconden, en externe schijven konden aangesloten op een pc via een LPT of SCSI. Iets later verscheen ZIP-1 met een capaciteit van 28 bytes (250 MB), en aan het einde van de serie - ZIP-250, die achterwaarts compatibel zijn met ZIP-640-schijven en ondersteuning bieden voor werk met ZIP-384 in de verouderde modus ( van verouderde schijven was het alleen mogelijk om informatie te lezen). Overigens wisten externe vlaggenschepen zelfs ondersteuning te krijgen voor USB 239 en FireWire.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Iomega ZIP-100 externe schijf

Met de komst van CD-R/RW raakten de creaties van Iomega op natuurlijke wijze in de vergetelheid - de verkoop van apparaten begon te dalen, na in 2003 bijna verviervoudigd te zijn, en al volledig verdwenen in 2007 (hoewel de liquidatie van de productie pas in 2010 plaatsvond). Het had misschien anders kunnen aflopen als ZIP niet bepaalde betrouwbaarheidsproblemen had gehad.

Het punt is dat de prestaties van de apparaten, indrukwekkend voor die jaren, werden verzekerd door een record-RPM: de diskette draaide met een snelheid van 3000 rpm! Je hebt waarschijnlijk al geraden waarom de eerste apparaten niets anders dan een Bernoulli-doos werden genoemd: door de hoge rotatiesnelheid van de magnetische plaat versnelde de luchtstroom tussen de schrijfkop en het oppervlak, waardoor de luchtdruk daalde waarvan de schijf dichter bij de sensor bewoog (de wet van Bernoulli in actie). Theoretisch had deze functie het apparaat betrouwbaarder moeten maken, maar in de praktijk werden consumenten geconfronteerd met zo'n onaangenaam fenomeen als Clicks of Death. Elke, zelfs de kleinste, braam op een magnetische plaat die met enorme snelheid beweegt, kan de schrijfkop onomkeerbaar beschadigen, waarna de drive de actuator parkeert en de leespoging herhaalt, wat gepaard gaat met karakteristieke klikken. Zo'n storing was "besmettelijk": als de gebruiker niet meteen op de hoogte was en een andere diskette in het beschadigde apparaat plaatste, werd deze na een paar leespogingen ook onbruikbaar, omdat de schrijfkop met een gebroken geometrie zelf de schijf beschadigde. oppervlak van de diskette. Tegelijkertijd kan een diskette met bramen onmiddellijk een andere lezer "doden". Daarom moesten degenen die met Iomega-producten werkten de bruikbaarheid van diskettes zorgvuldig controleren, en op latere modellen verschenen zelfs overeenkomstige waarschuwingslabels.

Magneto-optische schijven: HAMR retrostijl

Als we het tenslotte al hebben over draagbare opslagmedia, kunnen we niet nalaten zo'n technologisch wonder als magneto-optische schijven (MO) te noemen. De eerste apparaten van deze klasse verschenen in het begin van de jaren 80 van de 1988e eeuw, maar werden pas het meest verspreid in 256, toen NeXT zijn eerste pc introduceerde, NeXT Computer genaamd, die was uitgerust met een magneto-optische drive vervaardigd door Canon en ondersteunde werk met schijven met een capaciteit van XNUMX MB.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
NeXT Computer - de eerste pc uitgerust met een magneto-optisch station

Het bestaan ​​van magneto-optische schijven bevestigt nogmaals de juistheid van het motto: hoewel de thermomagnetische opnametechnologie (HAMR) pas de afgelopen jaren actief is besproken, werd deze aanpak meer dan 30 jaar geleden met succes toegepast in MO! Het principe van opnemen op magneto-optische schijven is vergelijkbaar met HAMR, met uitzondering van enkele nuances. De schijven zelf waren gemaakt van ferromagneten - legeringen die in staat zijn de magnetisatie te handhaven bij temperaturen onder het Curiepunt (ongeveer 150 graden Celsius) zonder blootstelling aan een extern magnetisch veld. Tijdens de opname werd het oppervlak van de plaat door een laser voorverwarmd tot de temperatuur van het Curiepunt, waarna een magnetische kop aan de achterkant van de schijf de magnetisatie van het overeenkomstige gebied veranderde.

Het belangrijkste verschil tussen deze aanpak en HAMR was dat informatie ook werd gelezen met behulp van een laser met laag vermogen: een gepolariseerde laserstraal ging door de schijfplaat, weerkaatst door het substraat en raakte vervolgens, door het optische systeem van de lezer, de sensor, die de verandering in de laserpolarisatie van het vlak registreerde. Hier kun je de praktische toepassing van het Kerr-effect (kwadratisch elektro-optisch effect) observeren, waarvan de essentie is om de brekingsindex van een optisch materiaal te veranderen in verhouding tot het kwadraat van de elektromagnetische veldsterkte.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Het principe van het lezen en schrijven van informatie op magneto-optische schijven

De eerste magneto-optische schijven ondersteunden geen herschrijven en werden aangeduid met de afkorting WORM (Write Once, Read Many), maar er verschenen latere modellen die meerdere schrijfbewerkingen ondersteunden. Het herschrijven werd in drie stappen uitgevoerd: eerst werd de informatie van de schijf gewist, daarna werd de opname zelf uitgevoerd, waarna de gegevensintegriteit werd gecontroleerd. Deze aanpak zorgde voor een gegarandeerde opnamekwaliteit, waardoor MO's nog betrouwbaarder werden dan cd's en dvd's. En in tegenstelling tot diskettes waren magneto-optische media vrijwel niet onderhevig aan demagnetisatie: volgens schattingen van de fabrikanten bedraagt ​​de opslagtijd van gegevens op herschrijfbare MO's minstens 50 jaar.

Al in 1989 verschenen dubbelzijdige 5,25-inch schijven met een capaciteit van 650 MB op de markt, die leessnelheden tot 1 MB/s en willekeurige toegangstijden van 50 tot 100 ms mogelijk maakten. Aan het einde van de populariteit van MO waren er modellen op de markt die tot 9,1 GB aan gegevens konden bevatten. Het meest worden echter compacte 90 mm-schijven met een capaciteit van 128 tot 640 MB gebruikt.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Compacte 640 MB magneto-optische drive van Olympus

In 1994 varieerden de kosten per eenheid van 1 MB aan gegevens opgeslagen op een dergelijke schijf van 27 tot 50 cent, afhankelijk van de fabrikant, wat ze, samen met de hoge prestaties en betrouwbaarheid, tot een volledig concurrerende oplossing maakte. Een bijkomend voordeel van magneto-optische apparaten vergeleken met dezelfde ZIP's was ondersteuning voor een breed scala aan interfaces, waaronder ATAPI, LPT, USB, SCSI, IEEE-1394a.

Ondanks alle voordelen had de magneto-optica ook een aantal nadelen. Schijven van verschillende merken (en MO werd geproduceerd door veel grote bedrijven, waaronder Sony, Fujitsu, Hitachi, Maxell, Mitsubishi, Olympus, Nikon, Sanyo en anderen) bleken bijvoorbeeld incompatibel met elkaar vanwege formatteringsfuncties. Het hoge stroomverbruik en de behoefte aan een extra koelsysteem beperkten op hun beurt het gebruik van dergelijke schijven in laptops. Ten slotte verhoogde een drievoudige cyclus de opnametijd aanzienlijk, en dit probleem werd pas in 1997 opgelost met de komst van de LIMDOW-technologie (Light Intensity Modulated Direct Overwrite), die de eerste twee fasen tot één combineerde door magneten toe te voegen die in de schijf waren ingebouwd. cartridge, die informatie wist uit te voeren. Als gevolg hiervan verloor de magneto-optica geleidelijk zijn relevantie, zelfs op het gebied van gegevensopslag op de lange termijn, en maakte plaats voor klassieke LTO-streamers.

En ik mis altijd wel iets...

Alles hierboven illustreert duidelijk het simpele feit dat, hoe ingenieus een uitvinding ook is, deze onder andere op het juiste moment moet komen. IBM Simon was gedoemd te mislukken, omdat mensen op het moment van hun verschijning geen behoefte hadden aan absolute mobiliteit. Magneto-optische schijven werden een goed alternatief voor harde schijven, maar bleven het lot van professionals en enthousiastelingen, aangezien snelheid, gemak en uiteraard lage kosten in die tijd veel belangrijker waren voor de massaconsument, waarvoor de gemiddelde koper klaar was betrouwbaarheid op te offeren. Diezelfde ZIP's zijn, ondanks al hun voordelen, nooit echt mainstream geworden, omdat mensen niet echt elke diskette onder een vergrootglas wilden bekijken, op zoek naar bramen.

Dat is de reden waarom natuurlijke selectie de markt uiteindelijk duidelijk heeft afgebakend in twee parallelle gebieden: verwijderbare opslagmedia (CD, DVD, Blu-Ray), flashdrives (voor het opslaan van kleine hoeveelheden gegevens) en externe harde schijven (voor grote hoeveelheden). Onder deze laatste zijn compacte 2,5-inch modellen in individuele gevallen de onuitgesproken standaard geworden, waarvan we het uiterlijk vooral aan laptops te danken hebben. Een andere reden voor hun populariteit is hun kosteneffectiviteit: als klassieke 3,5-inch harde schijven in een externe behuizing nauwelijks “draagbaar” konden worden genoemd, en ze noodzakelijkerwijs een extra voedingsbron moesten aansluiten (wat betekent dat je nog steeds een adapter bij je moest hebben) ), dan was het maximale dat 2,5-inch schijven nodig hadden een extra USB-connector, en latere en energiezuinige modellen hadden zelfs deze niet nodig.

Het verschijnen van miniatuur HDD’s hebben we trouwens te danken aan PrairieTek, een klein bedrijf opgericht door Terry Johnson in 1986. Slechts drie jaar na de ontdekking introduceerde PrairieTek 's werelds eerste 2,5-inch harde schijf met een capaciteit van 20 MB, de PT-220 genaamd. De schijf was 30% compacter vergeleken met desktopoplossingen en had een hoogte van slechts 25 mm, waardoor hij de optimale optie werd voor gebruik in laptops. Helaas is PrairieTek, zelfs als pioniers van de markt voor miniatuur-HDD's, er nooit in geslaagd de markt te veroveren, waardoor ze een fatale strategische fout hebben gemaakt. Nadat ze de productie van de PT-220 hadden opgezet, concentreerden ze hun inspanningen op verdere miniaturisatie, waarbij ze al snel het PT-120-model uitbrachten, dat, met dezelfde capaciteits- en snelheidskenmerken, een dikte had van slechts 17 mm.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
2,5-inch PrairieTek PT-120 harde schijf van de tweede generatie

De misrekening was dat terwijl de ingenieurs van PrairieTek voor elke millimeter vochten, concurrenten als JVC en Conner Peripherals het volume van de harde schijven vergrootten, en dit bleek doorslaggevend in zo'n ongelijke confrontatie. PrairieTek probeerde de trein te halen en deed mee aan de wapenwedloop en bereidde het PT-240-model voor, dat 42,8 MB aan gegevens bevatte en voor die tijd een record laag energieverbruik had - slechts 1,5 W. Maar helaas heeft zelfs dit het bedrijf niet van de ondergang gered, en als gevolg daarvan hield het al in 1991 op te bestaan.

Het verhaal van PrairieTek is opnieuw een duidelijk voorbeeld van hoe technologische vooruitgang, hoe belangrijk ze ook mag lijken, eenvoudigweg niet door de markt kan worden opgeëist vanwege hun ontijdigheid. Begin jaren negentig waren consumenten nog niet verwend door ultrabooks en ultradunne smartphones, dus er was geen dringende behoefte aan dergelijke schijven. Het volstaat te herinneren aan de eerste GridPad-tablet, uitgebracht door GRiD Systems Corporation in 90: het "draagbare" apparaat woog meer dan 1989 kg en de dikte bereikte 2 cm!

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
GridPad - 's werelds eerste tablet

En zo'n 'baby' werd in die tijd als vrij compact en handig beschouwd: de eindgebruiker zag simpelweg niets beters. Tegelijkertijd was de kwestie van de schijfruimte veel urgenter. Dezelfde GridPad had bijvoorbeeld helemaal geen harde schijf: informatieopslag werd geïmplementeerd op basis van RAM-chips, waarvan de lading werd gehandhaafd door ingebouwde batterijen. Vergeleken met soortgelijke apparaten zag de later verschenen Toshiba T100X (DynaPad) eruit als een echt wonder, omdat hij een volwaardige harde schijf van 40 MB aan boord had. Dat het ‘mobiele’ apparaat 4 centimeter dik was, stoorde niemand.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Toshiba T100X-tablet, in Japan beter bekend als DynaPad

Maar zoals u weet, komt eetlust met eten. Elk jaar groeiden de verzoeken van gebruikers en werd het steeds moeilijker om hieraan te voldoen. Naarmate de capaciteit en snelheid van opslagmedia toenam, begonnen steeds meer mensen te denken dat mobiele apparaten compacter konden zijn, en dat de mogelijkheid om over een draagbare schijf te beschikken die alle benodigde bestanden zou kunnen bevatten, van pas zou komen. Er was met andere woorden een vraag op de markt naar apparaten die qua gemak en ergonomie fundamenteel anders waren, waaraan moest worden voldaan, en de confrontatie tussen IT-bedrijven ging met hernieuwde kracht verder.

Hier is het de moeite waard om het motto van vandaag opnieuw te bekijken. Het tijdperk van solid-state drives begon lang vóór de jaren 1984: het eerste prototype van flash-geheugen werd in 1988 gemaakt door ingenieur Fujio Masuoka bij de Toshiba Corporation, en het eerste commerciële product dat daarop gebaseerd was, de Digipro FlashDisk, verscheen op de markt al in 16. Het technologische wonder bevatte 5000 megabytes aan gegevens en de prijs ervan was $ XNUMX.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Digipro FlashDisk - de eerste commerciële SSD-schijf

De nieuwe trend werd ondersteund door Digital Equipment Corporation, dat begin jaren negentig 90-inch apparaten uit de EZ5,25x-serie introduceerde met ondersteuning voor SCSI-5- en SCSI-1-interfaces. Het Israëlische bedrijf M-Systems bleef niet opzij en kondigde in 2 een familie van solid-state drives aan, genaamd Fast Flash Disk (of FFD), die min of meer deden denken aan moderne: SSD's hadden een 1990-inch formaat en konden van 3,5 tot 16 megabytes data. Het eerste model, genaamd FFD-896, werd uitgebracht in 350.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
M-Systems FFD-350 208 MB - het prototype van moderne SSD's

In tegenstelling tot traditionele harde schijven waren SSD's veel compacter, presteerden beter en, belangrijker nog, bestand tegen schokken en sterke trillingen. Dit maakte hen potentieel tot bijna ideale kandidaten voor het creëren van mobiele opslagapparaten, al was het dan niet voor één ‘maar’: hoge prijzen per eenheid informatie-opslag, en daarom bleken dergelijke oplossingen praktisch ongeschikt voor de consumentenmarkt. Ze waren populair in de bedrijfsomgeving, werden in de luchtvaart gebruikt om ‘zwarte dozen’ te creëren en werden geïnstalleerd in supercomputers van onderzoekscentra, maar het creëren van een retailproduct was in die tijd uitgesloten: niemand zou ze kopen, zelfs als elk bedrijf besloot dergelijke schijven tegen kostprijs te verkopen.

Maar de marktveranderingen lieten niet lang op zich wachten. De ontwikkeling van het consumentensegment van verwisselbare SSD-schijven werd enorm vergemakkelijkt door digitale fotografie, omdat er in deze branche een acuut tekort was aan compacte en energiezuinige opslagmedia. Oordeel zelf.

De eerste digitale camera ter wereld verscheen (ter herinnering aan de woorden van Prediker) in december 1975: hij werd uitgevonden door Stephen Sasson, een ingenieur bij de Eastman Kodak Company. Het prototype bestond uit enkele tientallen printplaten, een optische eenheid geleend van Kodak Super 8 en een bandrecorder (foto's werden opgenomen op gewone audiocassettes). Er werden 16 nikkel-cadmiumbatterijen gebruikt als stroombron voor de camera, en het geheel woog 3,6 kg.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Het eerste prototype van een digitale camera gemaakt door de Eastman Kodak Company

De resolutie van de CCD-matrix van deze "baby" was slechts 0,01 megapixels, wat het mogelijk maakte om frames van 125 × 80 pixels te verkrijgen, en het duurde 23 seconden om elke foto te vormen. Rekening houdend met dergelijke ‘indrukwekkende’ kenmerken was een dergelijk apparaat op alle fronten inferieur aan traditionele film-spiegelreflexcamera’s, wat betekent dat het creëren van een commercieel product op basis daarvan uitgesloten was, hoewel de uitvinding later werd erkend als een van de belangrijkste. mijlpalen in de geschiedenis van de ontwikkeling van fotografie, en Steve werd officieel opgenomen in de Consumer Electronics Hall of Fame.

Zes jaar later nam Sony het initiatief over van Kodak en kondigde op 6 augustus 25 de filmloze videocamera Mavica aan (de naam is een afkorting van Magnetic Video Camera).

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Een prototype van een Sony Mavica digitale camera

De camera van de Japanse reus zag er veel interessanter uit: het prototype gebruikte een CCD-matrix van 10 bij 12 mm en had een maximale resolutie van 570 x 490 pixels, en de opname werd uitgevoerd op compacte 2-inch Mavipack-floppy disks, die in staat waren met 25 tot 50 frames, afhankelijk van de opnamemodus. Het punt is dat het frame dat werd gevormd bestond uit twee televisievelden, die elk waren opgenomen als een samengestelde video, en het was mogelijk om beide velden tegelijk op te nemen, of slechts één. In het laatste geval daalde de frameresolutie met 2 keer, maar zo'n foto woog de helft minder.

Sony was aanvankelijk van plan om in 1983 met de massaproductie van de Mavica te beginnen, en de verkoopprijs voor de camera's zou $ 650 bedragen. In de praktijk verschenen de eerste industriële ontwerpen pas in 1984, en de commerciële implementatie van het project in de vorm van Mavica MVC-A7AF en Pro Mavica MVC-2000 zag het licht pas in 1986, en de camera's kosten bijna een orde van grootte meer dan oorspronkelijk gepland.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Digitale camera Sony Pro Mavica MVC-2000

Ondanks de fantastische prijs en innovatie was de eerste Mavica moeilijk een ideale oplossing voor professioneel gebruik te noemen, hoewel dergelijke camera's in bepaalde situaties een bijna ideale oplossing bleken te zijn. CNN-verslaggevers gebruikten bijvoorbeeld de Sony Pro Mavica MVC-5000 bij het verslaan van de gebeurtenissen van 4 juni op het Tiananmen-plein. Het verbeterde model ontving twee onafhankelijke CCD-matrices, waarvan er één een luminantievideosignaal genereerde en de andere een kleurverschilsignaal. Deze aanpak maakte het mogelijk om het gebruik van een Bayer-kleurenfilter achterwege te laten en de horizontale resolutie te verhogen tot 500 TVL. Het belangrijkste voordeel van de camera was echter de ondersteuning voor directe aansluiting op de PSC-6-module, waarmee u ontvangen beelden via de radio rechtstreeks naar de redactie kunt verzenden. Dankzij dit kon CNN als eerste een verslag van de scène publiceren en Sony ontving vervolgens zelfs een speciale Emmy Award voor zijn bijdrage aan de ontwikkeling van de digitale transmissie van nieuwsfoto's.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Sony Pro Mavica MVC-5000 - dezelfde camera die Sony tot een Emmy Award-winnaar maakte

Maar wat als de fotograaf een lange zakenreis heeft, weg van de bewoonde wereld? In dit geval kon hij een van de prachtige Kodak DCS 100-camera's meenemen, die in mei 1991 op de markt kwamen. Een monsterlijke hybride van een klein formaat Nikon F3 HP SLR-camera met een DCS Digital Film Back digitale set-top box uitgerust met een opwinder, deze was verbonden met een externe digitale opslageenheid (deze moest aan een schouderriem worden gedragen) met behulp van een kabel.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Kodak DCS 100 digitale camera is de belichaming van “compactheid”

Kodak bood twee modellen aan, die elk verschillende varianten kenden: de kleur DCS DC3 en de zwart-witte DCS DM3. Alle camera's in de lijn waren uitgerust met matrices met een resolutie van 1,3 megapixels, maar verschilden in de grootte van de buffer, die het maximaal toegestane aantal frames bepaalde tijdens continu-opnamen. Modificaties met 8 MB aan boord konden bijvoorbeeld opnemen met een snelheid van 2,5 frames per seconde in series van 6 frames, en geavanceerder, 32 MB, maakten een serielengte van 24 frames mogelijk. Als deze drempel werd overschreden, daalde de opnamesnelheid naar 1 frame per 2 seconden totdat de buffer volledig was leeggemaakt.

De DSU-eenheid was uitgerust met een 3,5-inch harde schijf van 200 MB, die 156 "rauwe" foto's kon opslaan tot 600 gecomprimeerd met behulp van een hardware JPEG-converter (aanvullend gekocht en geïnstalleerd), en een LCD-scherm voor het bekijken van foto's . Met Smart Storage kon je zelfs korte beschrijvingen aan foto's toevoegen, maar hiervoor was een extern toetsenbord nodig. Samen met de batterijen bedroeg het gewicht 3,5 kg, terwijl het totale gewicht van de kit 5 kg bereikte.

Ondanks het twijfelachtige gemak en de prijs van 20 tot 25 duizend dollar (in de maximale configuratie), werden de komende drie jaar ongeveer 1000 soortgelijke apparaten verkocht, die naast journalisten ook geïnteresseerd waren in medische instellingen, politie en een aantal industriële ondernemingen. Kortom, er was vraag naar dergelijke producten, evenals een dringende behoefte aan meer miniatuuropslagmedia. SanDisk bood een passende oplossing toen het in 1994 de CompactFlash-standaard introduceerde.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
CompactFlash-geheugenkaarten vervaardigd door SanDisk en een PCMCIA-adapter om ze op een pc aan te sluiten

Het nieuwe formaat bleek zo succesvol dat het vandaag de dag met succes wordt gebruikt, en de CompactFlash Association, opgericht in 1995, heeft momenteel meer dan 200 deelnemende bedrijven, waaronder Canon, Eastman Kodak Company, Hewlett-Packard, Hitachi Global Systems Technologies, Lexar Media, Renesas Technology, Socket Communications en vele anderen.

CompactFlash-geheugenkaarten hadden een totale afmeting van 42 mm bij 36 mm met een dikte van 3,3 mm. De fysieke interface van de schijven was in wezen een uitgeklede PCMCIA (50 pinnen in plaats van 68), waardoor een dergelijke kaart eenvoudig kon worden aangesloten op de PCMCIA Type II-uitbreidingskaartsleuf met behulp van een passieve adapter. Met behulp van wederom een ​​passieve adapter kon CompactFlash via IDE (ATA) gegevens uitwisselen met randapparatuur, en speciale actieve adapters maakten het mogelijk om met seriële interfaces (USB, FireWire, SATA) te werken.

Ondanks de relatief kleine capaciteit (de eerste CompactFlash kon slechts 2 MB aan gegevens bevatten), waren geheugenkaarten van dit type in een professionele omgeving in trek vanwege hun compactheid en efficiëntie (een dergelijke schijf verbruikte ongeveer 5% van de elektriciteit vergeleken met conventionele 2,5-inch schijven). -inch HDD's, die het mogelijk maakten om de levensduur van de batterij van een draagbaar apparaat te verlengen) en veelzijdigheid, die werd bereikt door zowel ondersteuning voor veel verschillende interfaces als de mogelijkheid om te werken via een stroombron met een spanning van 3,3 of 5 volt, en het allerbelangrijkste: indrukwekkende weerstand tegen overbelasting van meer dan 2000 g, wat een bijna onhaalbare lat was voor klassieke harde schijven.

Het punt is dat het technisch onmogelijk is om echt schokbestendige harde schijven te maken vanwege hun ontwerpkenmerken. Bij een val wordt elk voorwerp onderworpen aan een kinetische impact van honderden of zelfs duizenden g (standaard versnelling als gevolg van de zwaartekracht gelijk aan 9,8 m/s2) in minder dan 1 milliseconde, wat voor klassieke HDD's gepaard gaat met een aantal zeer onaangename gevolgen , waaronder het noodzakelijk is om te benadrukken:

  • uitglijden en verplaatsen van magnetische platen;
  • het optreden van speling in lagers, hun voortijdige slijtage;
  • de klap van de koppen op het oppervlak van de magnetische platen.

De laatste situatie is het gevaarlijkst voor de rit. Wanneer de impactenergie loodrecht of onder een kleine hoek ten opzichte van het horizontale vlak van de HDD wordt gericht, wijken de magnetische koppen eerst af van hun oorspronkelijke positie en dalen vervolgens scherp naar het oppervlak van de pannenkoek, waarbij ze deze met de rand raken, als resultaat van waarbij de magnetische plaat oppervlakteschade oploopt. Bovendien heeft niet alleen de plaats waar de inslag plaatsvond eronder te lijden (wat trouwens in aanzienlijke mate kan gebeuren als er op het moment van de val informatie werd opgenomen of gelezen), maar ook de gebieden waar microscopisch kleine fragmenten van de magnetische coating werden gevonden. verspreid: omdat ze gemagnetiseerd zijn, verschuiven ze niet onder invloed van de middelpuntvliedende kracht naar de periferie, maar blijven op het oppervlak van de magnetische plaat achter, verstoren de normale lees-/schrijfbewerkingen en dragen bij aan verdere schade aan zowel de pannenkoek zelf als de schrijfkop. Als de impact sterk genoeg is, kan dit er zelfs toe leiden dat de sensor wordt afgescheurd en de aandrijving volledig uitvalt.

In het licht van al het bovenstaande waren de nieuwe schijven voor fotoreporters werkelijk onvervangbaar: het is veel beter om een ​​tiental pretentieloze kaarten bij je te hebben dan iets ter grootte van een videorecorder op je rug te dragen, wat bijna 100 is. % kans dat het faalt bij de minste krachtstoot. Geheugenkaarten waren echter nog steeds te duur voor de particuliere consument. Dat is de reden waarom Sony met succes de point-and-shoot-markt domineerde met de Mavica MVC-FD-kubus, die foto's opsloeg op standaard 3,5-inch diskettes geformatteerd in DOS FAT12, wat compatibiliteit met vrijwel elke pc van die tijd garandeerde.

Externe opslagapparaten: vanaf de tijd van de IBM 1311 tot heden. Deel 1
Amateur digitale camera Sony Mavica MVC-FD73

En dit duurde bijna tot het einde van het decennium, totdat IBM tussenbeide kwam. We zullen hier echter in het volgende artikel over praten.

Welke ongebruikelijke apparaten ben je tegengekomen? Misschien had je de kans om met een Mavica te fotograferen, de pijn van een Iomega ZIP met je eigen ogen te aanschouwen of een Toshiba T100X te gebruiken? Deel uw verhalen in de reacties.

Bron: www.habr.com

Voeg een reactie