O que foi, será;
e o que foi feito, será feito;
e não há nada de novo debaixo do sol.
Livro de Eclesiastes, 1:9
A sabedoria eterna, apresentada no epígrafe, é aplicável a praticamente qualquer setor, inclusive a um que muda rapidamente como o de TI. Na prática, muitos dos novos conhecimentos que estão sendo discutidos agora têm suas raízes em invenções feitas há várias décadas e que foram utilizadas, com sucesso (ou não), em dispositivos de consumo ou no setor B2B. Isso se aplica até mesmo a áreas que parecem tão modernas quanto gadgets móveis e dispositivos portáteis, sobre os quais falaremos em detalhe no material de hoje.
Não precisamos ir longe em busca de exemplos. Vamos pegar os próprios telefones celulares. Se você acredita que o primeiro ‘smartphone’ que não possuía teclado foi o iPhone, lançado apenas em 2007, está profundamente enganado. A ideia de criar um verdadeiro smartphone, que combina em um só corpo um meio de comunicação e as funcionalidades de um PDA, não pertence à Apple, mas sim à IBM, sendo que o primeiro desses dispositivos foi apresentado ao público em 23 de novembro de 1992 na feira de telecomunicações COMDEX, realizada em Las Vegas, e seu modelo de produção em série chegou ao mercado já em 1994.
O IBM Simon, um comunicador pessoal, foi o primeiro smartphone do mundo com tela sensível ao toque.
O comunicador pessoal IBM Simon foi o primeiro celular a não ter teclado, com a inserção de informações feita apenas através da tela sensível ao toque. Este dispositivo combinava funcionalidade de organizador, permitia enviar e receber faxes e também trabalhava com e-mails. Se necessário, o IBM Simon podia ser conectado a um computador pessoal para troca de dados ou ser usado como modem com desempenho de 2400 bps. Aliás, a entrada de informações textuais era feita de forma bastante engenhosa: o proprietário tinha a opção entre um mini teclado QWERTY, que, considerando o tamanho da tela de 4,7 polegadas e a resolução de 160×293 pixels, não era muito confortável de usar, e um assistente inteligente chamado PredictaKey. Este último exibia apenas os próximos 6 caracteres que, segundo o algoritmo preditivo, poderiam ser usados com maior probabilidade.
O melhor epíteto para descrever o IBM Simon é "à frente do seu tempo", o que acabou resultando em um fracasso total deste dispositivo no mercado. Por um lado, na época, ainda não existiam tecnologias capazes de tornar o comunicador realmente conveniente: poucas pessoas gostariam de carregar um dispositivo do tamanho de 200×64×38 mm e pesando 623 gramas (mais de 1 kg com a base de carregamento), cuja bateria durava apenas 1 hora em modo de conversa e 12 horas em modo de espera. Por outro lado, o preço era outro fator: 899 dólares com o contrato da operadora BellSouth, que se tornou parceira oficial da IBM nos EUA, e mais de $1000 sem o contrato. Além disso, não podemos esquecer da possibilidade (ou melhor, da necessidade) de adquirir uma bateria mais potente — "apenas" por $78.
Comparação visual entre o IBM Simon, smartphones modernos e um cone de pinheiro.
Com os dispositivos de armazenamento externos, as coisas não são tão simples. Segundo a história, a criação do primeiro desses dispositivos pode ser atribuída novamente à IBM. Em 11 de outubro de 1962, a corporação anunciou o revolucionário sistema de armazenamento de dados IBM 1311. A característica principal da novidade era o uso de cartuchos removíveis, cada um dos quais continha seis discos magnéticos de 14 polegadas. Embora esse armazenamento removível pesasse 4,5 quilos, foi, sem dúvida, uma conquista importante, pois era possível trocar as fitas à medida que eram preenchidas e transportá-las entre as unidades, cada uma do tamanho de uma imponente cômoda.
IBM 1311 — sistema de armazenamento de dados com discos rígidos removíveis
Mas até mesmo essa mobilidade teve um custo em termos de desempenho e capacidade. Em primeiro lugar, para evitar a perda de dados, as superfícies externas do 1º e do 6º disco foram despojadas da camada magnética, atuando também como uma proteção. Como agora apenas 10 superfícies eram utilizadas para gravação, a capacidade total do disco removível era de 2,6 megabytes, o que, na época, ainda era bastante: um cartucho substituía com sucesso ⅕ de uma bobina padrão de fita magnética ou 25 mil cartões perfurados, enquanto proporcionava acesso aleatório aos dados.
Em segundo lugar, o preço da mobilidade foi a redução no desempenho: a velocidade de rotação do eixo teve que ser diminuída para 1500 rotações por minuto, sendo assim o tempo médio de acesso a um setor aumentou para 250 milissegundos. Para comparação, o antecessor deste aparato, o IBM 1301, tinha uma velocidade de rotação de 1800 rpm e um tempo de acesso a um setor de 180 ms. No entanto, foi graças ao uso de discos rígidos removíveis que o IBM 1311 se tornou bastante popular no ambiente corporativo, pois essa construção acabou reduzindo significativamente o custo de armazenamento por unidade de informação, permitindo diminuir a quantidade de unidades adquiridas e a área necessária para sua instalação. Graças a isso, o dispositivo se tornou um dos mais duradouros no mercado de hardware de computação, sendo descontinuado apenas em 1975.
O sucessor do IBM 1311, designado como 3340, foi resultado do desenvolvimento das ideias introduzidas pelos engenheiros da corporação no design do modelo anterior. O novo sistema de armazenamento de dados recebeu cartuchos completamente selados, o que, por um lado, ajudou a neutralizar a influência de fatores ambientais nas placas magnéticas, aumentando sua confiabilidade, e, ao mesmo tempo, melhorou substancialmente a aerodinâmica dentro das cassete. A situação foi complementada por um microcontrolador responsável pelo movimento das cabeças magnéticas, cuja presença permitiu aumentar significativamente a precisão de seu posicionamento.
IBM 3340, apelidado de Winchester
Como resultado, a capacidade de cada cartucho aumentou para 30 megabytes, enquanto o tempo de acesso a um setor foi reduzido em exatamente 10 vezes — para 25 milissegundos. Além disso, a velocidade de transferência de dados alcançou impressionantes 885 kilobytes por segundo para a época. A propósito, foi graças ao IBM 3340 que o jargão 'winchester' entrou em uso. O fato é que o aparelho foi projetado para operar simultaneamente com dois dispositivos removíveis, o que lhe rendeu o índice adicional '30-30'. O mesmo índice era atribuído à famosa rifle Winchester, com a única diferença de que, no primeiro caso, referia-se a dois discos com capacidade de 30 MB, enquanto no segundo caso, referia-se ao calibre do projétil (0,3 polegadas) e ao peso da pólvora no cartucho (30 grãos, ou cerca de 1,94 gramas).
Floppy Disk — o precursor dos modernos dispositivos de armazenamento externos
Embora os cartuchos para IBM 1311 possam ser considerados os antecedentes dos modernos discos rígidos externos, esses dispositivos estavam extremamente distantes do mercado consumidor. Mas, para continuar a árvore genealógica dos dispositivos de armazenamento móvel, é primeiro necessário definir os critérios de seleção. É evidente que os cartões perfurados ficarão de fora, pois representam uma tecnologia da era pré-disco. Além disso, é improvável que os dispositivos de armazenamento baseados em fitas magnéticas sejam considerados: apesar de a fita ter, formalmente, a característica de mobilidade, seu desempenho não se compara nem mesmo aos primeiros modelos de discos rígidos, pela simples razão de que a fita magnética oferece apenas acesso sequencial aos dados gravados. Assim, os discos flexíveis se aproximam mais dos discos rígidos em termos de propriedades para o consumidor. E é verdade: os disquetes são suficientemente compactos e, como os discos rígidos, suportam regravações múltiplas e podem operar em modo de leitura aleatória. Começaremos por eles.
Se você está esperando ver novamente as três letras mágicas, você está absolutamente certo. Pois foi nos laboratórios da IBM que a equipe de pesquisa de Alan Shugart buscou uma substituição adequada para as fitas magnéticas, que eram excelentes para arquivar dados, mas perdiam para os discos rígidos em tarefas do dia a dia. A solução adequada foi sugerida pelo engenheiro sênior David Noble, que se juntou à equipe e projetou, em 1967, um disco magnético removível com uma capa protetora, cujo uso era realizado por meio de um driver especial. Quatro anos depois, a IBM apresentou o primeiro disquete do mundo, que tinha uma capacidade de 80 kilobytes e um diâmetro de 8 polegadas, e já em 1972 surgiu a segunda geração de disquetes flexíveis, cuja capacidade aumentou para 128 kilobytes.
Disquete IBM de 8 polegadas com capacidade de 128 kilobytes.
Com o sucesso dos disquetes, em 1973 Alan Shugart decidiu deixar a corporação e fundar sua própria empresa, chamada Shugart Associates. O novo empreendimento se dedicou ao contínuo aprimoramento dos dispositivos de armazenamento em discos flexíveis: em 1976, a empresa lançou no mercado disquetes compactos de 5,25 polegadas e unidades de disco originais, que receberam um controlador e interface atualizados. O custo do mini-floppy Shugart SA-400 no início das vendas era de 390 dólares americanos pela unidade e 45 dólares por um pacote de dez disquetes. Ao longo da existência da empresa, o SA-400 se tornou o produto mais bem-sucedido: a taxa de envio de novos dispositivos atingia 4000 unidades por dia, e gradualmente os disquetes de 5,25 polegadas substituíram seus volumosos irmãos de 8 polegadas no mercado.
No entanto, a empresa de Alan Shugart também não conseguiu dominar o mercado por muito tempo: em 1981, a Sony assumiu a liderança, apresentando um disquete ainda mais compacto, cujo diâmetro era de apenas 90 mm, ou 3,5 polegadas. O primeiro PC a utilizar a unidade de disco integrada desse novo formato foi o HP-150, lançado pela Hewlett-Packard em 1984.
O primeiro computador pessoal com unidade de disquete de 3,5 polegadas Hewlett-Packard HP-150
O disquete da Sony se mostrou tão eficaz que rapidamente substituiu todas as soluções alternativas disponíveis no mercado, e o próprio formato sobreviveu por quase 30 anos: a produção em massa de disquetes de 3,5 polegadas só terminou em 2010. A popularidade do novo produto foi atribuída a vários fatores:
- o invólucro rígido de plástico e a tampa metálica deslizante proporcionavam uma proteção segura para o disco;
- graças à presença do colarinho metálico com orifício para posicionamento correto, não foi mais necessário perfurar diretamente o disco magnético, o que também teve um efeito positivo em sua integridade;
- com o use do interruptor deslizante, foi implementada a proteção contra gravação (anteriormente, para bloquear a possibilidade de regravação, era necessário colar fita adesiva na lacuna de controle do disquete).
Clássico atemporal — disquete Sony de 3,5 polegadas
Além da compactação, os disquetes de 3,5 polegadas também se destacavam por sua capacidade muito maior em comparação com os antecessores. Assim, os disquetes de 5,25 polegadas de alta densidade, que surgiram em 1984, eram capazes de armazenar 1200 kilobytes de dados. Embora os primeiros modelos de disquetes de 3,5 polegadas tivessem uma capacidade de 720 KB e fossem, nesse aspecto, idênticos aos disquetes de 5 polegadas de quatro vezes mais densidade, já em 1987 surgiram disquetes de alta densidade com 1,44 MB e, em 1991, disquetes de densidade estendida, que suportavam 2,88 MB de dados.
Algumas empresas tentaram criar disquetes ainda mais miniaturizados (por exemplo, a Amstrad desenvolveu disquetes de 3 polegadas que eram usados no ZX Spectrum +3, e a Canon produziu disquetes especializados de 2 polegadas para gravação e armazenamento de vídeo composto), mas eles não se popularizaram. Por outro lado, começaram a surgir dispositivos externos que já estavam ideologicamente mais próximos dos modernos dispositivos de armazenamento externos.
Caixa Bernoulli da Iomega e os sinistros 'cliques da morte'
De qualquer forma, as capacidades dos disquetes eram demasiado pequenas para armazenar conjuntos de informações suficientemente grandes: sob a ótica atual, podem ser comparados a pen drives de nível básico. Mas o que pode ser considerado o equivalente a um disco rígido externo ou a uma unidade de estado sólido? O produto da Iomega é o que melhor se encaixa nesse papel.
O primeiro dispositivo apresentado em 1982 foi a chamada caixa Bernoulli. Apesar da grande capacidade para a época (os primeiros dispositivos tinham capacidades de 5, 10 e 20 MB), o dispositivo original não fez muito sucesso devido, sem exagero, ao seu tamanho gigante: os 'disquetes' da Iomega tinham dimensões de 21 por 27,5 cm, o que é equivalente a uma folha de papel formato A4.
Assim eram os cartuchos originais para a caixa Bernoulli
Os dispositivos da empresa ganharam popularidade a partir do Bernoulli Box II. As dimensões dos armazenadores foram significativamente reduzidas: eles tinham 14 cm de comprimento e 13,6 cm de largura (o que é comparável aos disquetes de 5,25 polegadas, desconsiderando a espessura de 0,9 cm), ao mesmo tempo em que apresentavam uma capacidade muito mais impressionante: de 20 MB para os modelos iniciais até 230 MB para os discos lançados em 1993. Esses dispositivos estavam disponíveis em dois formatos: como módulos internos para PCs (devido às suas dimensões reduzidas, podiam ser instalados no espaço dos leitores de disquetes de 5,25 polegadas) e sistemas de armazenamento externos que se conectavam ao computador via interface SCSI.
Bernoulli Box de segunda geração
Os herdeiros diretos do Bernoulli Box foram os Iomega ZIP, apresentados pela empresa em 1994. Sua popularização foi em grande parte favorecida pela parceria com a Dell e a Apple, que começaram a instalar os drives ZIP em seus computadores. O primeiro modelo, ZIP-100, utilizava armazenadores com capacidade de 100.663.296 bytes (cerca de 96 MB), podia se gabar de uma velocidade de transferência de dados de cerca de 1 MB/s e um tempo de acesso aleatório de no máximo 28 milissegundos, sendo que os drives externos podiam ser conectados ao PC via interface LPT ou SCSI. Pouco depois, surgiram os ZIP-250 com capacidade de 250.640.384 bytes (239 MB), e no final da série — ZIP-750, que tinha compatibilidade reversa com os armazenadores ZIP-250 e suportava operação com ZIP-100 em modo legado (a partir dos armazenadores antigos era possível apenas ler informações). Aliás, os modelos externos até conseguiram suporte para USB 2.0 e FireWire.
Drive externo Iomega ZIP-100
Com a chegada do CD-R/RW, as criações da Iomega inevitavelmente caíram em desuso — as vendas dos dispositivos começaram a declinar, reduzindo-se para quase um quarto até 2003, e em 2007 cessaram completamente (embora a desativação da produção só tenha ocorrido em 2010). Talvez tudo tivesse sido diferente se os ZIP não tivessem enfrentado certos problemas de confiabilidade.
Tudo começou porque o impressionante desempenho dos dispositivos naqueles anos era garantido por um recorde de RPM: o disco flexível girava a 3000 rotações por minuto! Certamente você já deve ter adivinhado por que os primeiros aparelhos eram chamados de caixa de Bernoulli: devido à alta velocidade de rotação do disco magnético, o fluxo de ar entre a cabeça de gravação e sua superfície aumentava, com a pressão do ar diminuindo, fazendo com que o disco se aproximasse do sensor (a lei de Bernoulli em ação). Teoricamente, essa característica tornava o dispositivo mais confiável; no entanto, na prática, os consumidores se depararam com um fenômeno desagradável conhecido como Clicks of Death — 'cliques da morte'. Qualquer rebarba, mesmo a menor, na superfície magnética que se movia a uma enorme velocidade poderia danificar irreversivelmente a cabeça de gravação, após a qual o atuador estacionava e tentava repetidamente a leitura, acompanhada dos típicos cliques. Essa falha era 'contagiosa': se o usuário não se desse conta imediatamente e inserisse outro disquete no aparelho danificado, ele também se tornaria inutilizável após algumas tentativas de leitura, já que a cabeça de gravação, com geometria alterada, danificava a superfície do disco flexível. Ao mesmo tempo, um disquete com rebarbas podia facilmente 'matar' outro leitor. Portanto, aqueles que trabalhavam com produtos da Iomega tinham que verificar cuidadosamente a integridade dos disquetes, e em modelos mais recentes até surgiram avisos correspondentes.
Discos magneto-ópticos: HAMR em estilo retrô
Finalmente, se estamos falando de dispositivos portáteis de armazenamento, não podemos deixar de mencionar uma maravilha da tecnologia, os discos magneto-ópticos (MO). Os primeiros dispositivos dessa classe surgiram no início dos anos 80 do século XX, mas tiveram sua maior disseminação em 1988, quando a NeXT apresentou seu primeiro PC chamado NeXT Computer, que era equipado com uma unidade magneto-óptica da Canon e suportava discos com capacidade de 256 MB.
NeXT Computer — o primeiro PC equipado com uma unidade magneto-óptica
A própria existência de discos magneto-ópticos confirma mais uma vez a veracidade do epígrafe: embora a tecnologia de gravação térmica magnética (HAMR) tenha se tornado um tópico de discussão apenas nos últimos anos, essa abordagem já vinha sendo utilizada com sucesso em discos magneto-ópticos há mais de 30 anos! O princípio de gravação em discos magneto-ópticos é semelhante ao HAMR, com algumas nuances. Os discos eram feitos de ferromagnéticos — ligas capazes de manter a magnetização a temperaturas abaixo da temperatura de Curie (cerca de 150 graus Celsius) na ausência de um campo magnético externo. Durante a gravação, a superfície do disco era previamente aquecida com um laser até a temperatura de Curie, após o que a cabeça magnética, localizada na parte de trás do disco, alterava a magnetização da área correspondente.
A principal diferença deste método em relação ao HAMR era que a leitura das informações também era realizada com um laser de baixa potência: o feixe de laser polarizado passava pela placa do disco, refletia-se na base e, em seguida, passava pelo sistema óptico do leitor, chegando ao sensor que registrava a alteração do plano de polarização do laser. Aqui podemos observar a aplicação prática do efeito Kerr (um efeito eletro-óptico quadrático), cuja essência reside na alteração do índice de refração do material óptico em proporção ao quadrado da intensidade do campo eletromagnético.
Princípio de leitura e gravação de informações em discos magneto-ópticos
Os primeiros discos magneto-ópticos não suportavam regravação e eram designados pela sigla WORM (Write Once, Read Many), mas posteriormente surgiram modelos que suportavam gravação múltipla. A regravação era realizada em três passagens: primeiro a informação era apagada do disco, depois a gravação propriamente dita ocorria e, em seguida, uma verificação da integridade dos dados era realizada. Essa abordagem garantiu a qualidade da gravação, tornando os discos magneto-ópticos ainda mais confiáveis do que os discos CD e DVD. E ao contrário dos disquetes, os meios magneto-ópticos eram praticamente imunes à desmagnetização: de acordo com os fabricantes, o tempo de armazenamento de dados em discos magneto-ópticos regraváveis é de pelo menos 50 anos.
Já em 1989, o mercado viu o surgimento de unidades de armazenamento ótico bidimensionais de 5,25 polegadas com capacidade de 650 MB, oferecendo uma velocidade de leitura de até 1 MB/s e um tempo de acesso aleatório de 50 a 100 ms. No final da popularidade das unidades magnético-ópticas, modelos que armazenavam até 9,1 GB de dados estavam disponíveis. No entanto, os discos compactos de 90 milímetros com capacidades variando de 128 a 640 MB se tornaram os mais populares.
Disco magnético-óptico compacto de 640 MB da Olympus
Em 1994, o custo por MB de dados armazenados nesse tipo de dispositivo variava de 27 a 50 centavos, dependendo do fabricante, o que, junto com sua alta performance e confiabilidade, fez deles uma solução bastante competitiva. Uma vantagem adicional das unidades magnético-ópticas em comparação com as ZIP era o suporte a uma ampla gama de interfaces, incluindo ATAPI, LPT, USB, SCSI e IEEE-1394a.
Apesar de todas as vantagens, a tecnologia magnético-óptica apresentava várias desvantagens. Por exemplo, dispositivos de diferentes marcas (uma vez que muitas grandes empresas, como Sony, Fujitsu, Hitachi, Maxell, Mitsubishi, Olympus, Nikon, Sanyo e outras, fabricavam MO) eram incompatíveis entre si devido a características de formatação. Além disso, o alto consumo de energia e a necessidade de um sistema de refrigeração adicional limitavam o uso dessas unidades em laptops. Por fim, o ciclo triplo aumentava significativamente o tempo de gravação, e essa questão foi resolvida apenas em 1997 com o advento da tecnologia LIMDOW (Light Intensity Modulated Direct Overwrite), que combinou as duas primeiras etapas em uma só, adicionando ímãs embutidos no cartucho com o disco que apagavam as informações. Com isso, a tecnologia magnético-óptica gradualmente perdeu relevância até mesmo no armazenamento a longo prazo, dando lugar a fitas clássicas LTO.
Sempre sinto que falta algo...
Tudo o que foi exposto acima ilustra claramente o simples fato de que, não importa quão genial seja uma invenção, ela deve, além de tudo, ser oportuna. O IBM Simon estava fadado ao fracasso, pois, na época de seu lançamento, as pessoas não tinham necessidade de mobilidade absoluta. Os discos magneto-ópticos se tornaram uma boa alternativa ao HDD, mas permaneceram restritos a profissionais e entusiastas, pois, na época, o consumidor em massa valorizava mais a velocidade, a conveniência e, naturalmente, o baixo custo, pelo qual estava disposto a sacrificar a confiabilidade. Os ZIP, apesar de todas as suas vantagens, não conseguiram se tornar um verdadeiro mainstream porque as pessoas não estavam dispostas a inspecionar cada disquete com uma lupa em busca de rebarbas.
É exatamente por isso que a seleção natural, em última análise, delimitou claramente o mercado em duas direções paralelas: mídias removíveis (CD, DVD, Blu-Ray), pen drives (para armazenar pequenos volumes de dados) e discos rígidos externos (para grandes volumes). Entre estes últimos, o padrão não oficial tornou-se o modelo compacto de 2,5 polegadas em gabinetes individuais, cuja criação devemos principalmente aos notebooks. Outra razão para sua popularidade é a economia: enquanto os clássicos HDD de 3,5 polegadas em um gabinete externo dificilmente podiam ser chamados de "portáteis", exigindo obrigatoriamente uma fonte de alimentação adicional (o que significava que era necessário carregar também um adaptador), o máximo que poderia ser necessário para os drives de 2,5 polegadas era uma porta USB adicional, e modelos mais recentes e energeticamente eficientes não precisavam nem disso.
Aliás, devemos a criação dos discos rígidos miniaturizados à PrairieTek — uma pequena empresa fundada por Terry Johnson em 1986. Apenas três anos após sua abertura, a PrairieTek lançou o primeiro disco rígido de 2,5 polegadas do mundo com 20 MB de capacidade, conhecido como PT-220. Com 30% a menos de volume em comparação com soluções de desktop, o dispositivo tinha apenas 25 mm de altura, tornando-se a opção ideal para uso em laptops. Infelizmente, mesmo sendo pioneiros no mercado de HDDs miniaturizados, a PrairieTek não conseguiu conquistar o mercado, cometendo um erro estratégico fatal. Após estabelecer a produção do PT-220, concentrou suas forças na miniaturização, logo lançando o modelo PT-120, que, mantendo a mesma capacidade e características de velocidade, tinha uma espessura de apenas 17 mm.
Disco rígido de 2,5 polegadas de segunda geração PrairieTek PT-120
O erro foi que, enquanto os engenheiros da PrairieTek lutavam por cada milímetro, concorrentes como a JVC e a Conner Peripherals estavam aumentando a capacidade dos discos rígidos, e isso se mostrou decisivo em tal confronto desigual. Tentando alcançar o trem em movimento, a PrairieTek entrou na corrida armamentista, preparando o modelo PT-240, que comportava 42,8 MB de dados e apresentava um consumo de energia recordemente baixo para a época — apenas 1,5 W. Mas, infelizmente, isso não salvou a empresa da falência, e, em 1991, ela deixou de existir.
A história da PrairieTek é mais uma ilustração evidente de como os avanços tecnológicos, por mais significativos que sejam, podem se tornar simplesmente indesejados pelo mercado devido ao seu inoportunidade. No início dos anos 90, os consumidores ainda não estavam acostumados a ultrabooks e smartphones ultrafinos, portanto, não havia uma necessidade urgente por discos desse tipo. Basta lembrar do primeiro tablet GridPad, lançado pela GRiD Systems Corporation em 1989: o dispositivo "portátil" pesava mais de 2 kg e tinha uma espessura de 3,6 cm!
GridPad — o primeiro tablet do mundo
E esse "pequeno" na época era considerado bastante compacto e conveniente: o usuário final simplesmente não via nada melhor. Ao mesmo tempo, a questão do espaço em disco se tornava mais crítica. O GridPad, por exemplo, não tinha disco rígido: o armazenamento de informações era realizado com base em chips de RAM, cuja carga era mantida por baterias embutidas. Neste cenário de dispositivos, o Toshiba T100X (DynaPad) que apareceu mais tarde parecia um verdadeiro milagre, apenas pelo fato de ter a bordo um disco rígido completo com capacidade de 40 MB. O fato de que o dispositivo "móvel" tinha uma espessura de 4 centímetros não incomodava a maioria das pessoas.
O tablet Toshiba T100X, mais conhecido no Japão como DynaPad
Mas, como é conhecido, o apetite vem ao comer. A cada ano, as demandas dos usuários cresciam, e atendê-las estava se tornando cada vez mais difícil. À medida que a capacidade e a velocidade dos dispositivos de armazenamento aumentavam, mais e mais pessoas começaram a pensar que os dispositivos móveis poderiam ser mais compactos, e a possibilidade de ter um dispositivo portátil capaz de conter todos os arquivos necessários seria muito oportuno. Em outras palavras, surgiu uma demanda no mercado por dispositivos que fossem fundamentalmente diferentes em termos de conveniência e ergonomia, o que precisava ser atendido, e a competição entre as empresas de TI continuou com nova intensidade.
Aqui vale a pena voltar à epígrafe de hoje. A era dos discos de estado sólido começou muito antes dos anos 2000: o primeiro protótipo de memória flash foi criado pelo engenheiro Fujio Masuoka nas entranhas da Toshiba em 1984, e o primeiro produto comercial baseado nisso, o Digipro FlashDisk, apareceu no mercado já em 1988. Essa maravilha da tecnologia armazenava 16 megabytes de dados, e seu preço era de 5000 dólares americanos.
Digipro FlashDisk — o primeiro SSD comercial
A Digital Equipment Corporation apoiou a nova tendência, apresentando, no início dos anos 90, dispositivos de 5,25 polegadas da série EZ5x com suporte para as interfaces SCSI-1 e SCSI-2. A empresa israelense M-Systems também não ficou de fora, anunciando em 1990 a família de soluções de armazenamento sólido chamada Fast Flash Disk (ou FFD), que já lembrava mais ou menos os modernos: os SSDs tinham um formato de 3,5 polegadas e podiam armazenar de 16 a 896 megabytes de dados. O primeiro modelo, chamado FFD-350, foi lançado em 1995.
M-Systems FFD-350 de 208 MB — o precursor dos modernos SSDs
Ao contrário dos discos rígidos tradicionais, os SSDs eram muito mais compactos, possuíam desempenho superior e, o mais importante, eram resistentes a choques e vibrações intensas. Potencialmente, isso os tornava candidatos praticamente ideais para a criação de unidades móveis, se não fosse por um "porém": os altos preços por unidade de armazenamento, o que tornava essas soluções praticamente inviáveis para o mercado consumidor. Eles eram populares no ambiente corporativo, utilizados na aviação para a criação de "caixas pretas", instalados em supercomputadores de centros de pesquisa, porém, a criação de um produto de varejo naquele momento estava fora de questão: ninguém os compraria mesmo se alguma corporação decidisse vender essas unidades pelo custo.
Mas as mudanças no mercado não tardaram a chegar. O desenvolvimento do segmento consumidor de SSDs removíveis foi significativamente impulsionado pela fotografia digital, uma vez que essa indústria sentia uma escassez aguda de suportes de informação compactos e energeticamente eficientes. Veja por si mesmo.
A primeira câmera digital do mundo surgiu (novamente lembramos as palavras do Eclesiastes) em dezembro de 1975: foi inventada por Steven Sasson, engenheiro da Eastman Kodak Company. O protótipo consistia em várias dezenas de placas de circuito impresso, um bloco óptico emprestado da Kodak Super 8, e um gravador (as fotos eram gravadas em cassetes de áudio comuns). Para alimentar a câmera, eram usadas 16 baterias de níquel-cádmio, e tudo isso pesava 3,6 kg.
O primeiro protótipo da câmera digital, criado pela Eastman Kodak Company
A resolução do sensor de imagem deste "pequeno" era apenas 0,01 megapixel, o que permitia capturar imagens de 125×80 pixels, levando 23 segundos para formar cada foto. Considerando tais "impressionantes" características, esse dispositivo ficava atrás das tradicionais câmeras reflex de filme em todos os aspectos, o que impossibilitava a criação de um produto comercial baseado nele, embora posteriormente a invenção tenha sido reconhecida como um dos marcos mais importantes na história do desenvolvimento da fotografia, e Steve foi oficialmente incluído no Hall da Fama da Eletrônica de Consumo (Consumer Electronics Hall of Fame).
Após 6 anos, a Kodak perdeu a iniciativa para a Sony, que anunciou, em 25 de agosto de 1981, a câmera de vídeo sem filme Mavica (o nome é uma abreviação de Magnetic Video Camera).
Protótipo da câmera digital Sony Mavica
A câmera do gigante japonês parecia muito mais interessante: o protótipo utilizava um sensor de imagem de 10 por 12 mm e podia se gabar de uma resolução máxima de 570 x 490 pixels, gravando em disquetes compactos de 2 polegadas Mavipack, que podiam armazenar de 25 a 50 fotos, dependendo do modo de captura. O fato é que a imagem gerada era composta de dois campos de vídeo, cada um gravado como vídeo composto, e havia a possibilidade de registrar ambos os campos ao mesmo tempo, ou apenas um. Neste último caso, a resolução da imagem caía pela metade, mas a fotografia pesava duas vezes menos.
Inicialmente, a Sony planejava iniciar a produção em série da Mavica em 1983, com um preço de venda das câmeras fixado em $650. Na prática, os primeiros modelos industriais apareceram apenas em 1984, e a comercialização do projeto na forma da Mavica MVC-A7AF e da Pro Mavica MVC-2000 só foi lançada em 1986, com as câmeras custando praticamente o dobro do que se planejava inicialmente.
Câmera digital Sony Pro Mavica MVC-2000
Apesar do preço exorbitante e da inovação, não se pode considerar as primeiras Mavica como uma solução ideal para uso profissional, embora em certas situações essas câmeras se mostrassem quase perfeitas. Por exemplo, repórteres da CNN usaram a Sony Pro Mavica MVC-5000 ao cobrir os eventos de 4 de junho na Praça da Paz Celestial. O modelo aprimorado tinha dois sensores CCD independentes, um dos quais gerava o sinal de vídeo de luminância, enquanto o outro fazia a diferenciação de cor. Essa abordagem permitiu descartar o uso do filtro de Bayer e aumentou a resolução horizontal para 500 TVL. No entanto, a principal vantagem da câmera foi o suporte para conectividade direta com o módulo PSC-6, que permitia a transmissão das fotos obtidas via rádio diretamente para a redação. Graças a isso, a CNN foi a primeira a publicar uma reportagem do local e a Sony, posteriormente, até ganhou um prêmio Emmy especial por sua contribuição no desenvolvimento da transmissão digital de fotografias noticiosas.
A Sony Pro Mavica MVC-5000 é a câmera pela qual a Sony se tornou laureada com o prêmio Emmy.
Mas e se o fotógrafo tiver que fazer uma longa viagem de trabalho longe da civilização? Nesse caso, ele poderia levar consigo uma das notáveis câmeras Kodak DCS 100, que foi lançada em maio de 1991. Um híbrido monstruoso da câmera reflex de formato pequeno Nikon F3 HP com a unidade digital DCS Digital Film Back, equipada com um grip, conectava-se a um bloco externo de armazenamento de dados, o Digital Storage Unit (que precisava ser carregado no ombro), por meio de um cabo.
A câmera digital Kodak DCS 100 é a personificação da 'compactação'.
A Kodak oferecia dois modelos, cada um dos quais tinha várias variantes: a colorida DCS DC3 e a preto-e-branca DCS DM3. Todas as câmeras da linha eram equipadas com sensores de 1,3 megapixel, mas diferiam no tamanho do buffer, que determinava o número máximo de quadros em disparo contínuo. Por exemplo, as versões com 8 MB a bordo podiam disparar a uma taxa de 2,5 quadros por segundo em séries de 6 quadros, enquanto as mais avançadas, com 32 megabytes, permitiam uma série de até 24 quadros. Caso esse limite fosse ultrapassado, a taxa de disparo caía para 1 quadro a cada 2 segundos até que o buffer fosse totalmente esvaziado.
Quanto ao bloco DSU, ele foi equipado com um disco rígido de 3,5 polegadas de 200 MB, que podia armazenar de 156 fotos "brutas" a 600 comprimidas com um conversor JPEG de hardware (adquirido e instalado separadamente) e uma tela LCD para visualização das imagens. O armazenamento inteligente permitia até mesmo adicionar descrições curtas às fotos, embora fosse necessário conectar um teclado externo para isso. Junto com as baterias, seu peso total era de 3,5 kg, enquanto o peso total do conjunto alcançava 5 kg.
Apesar da dúvida sobre a comodidade e o preço que variava de 20 a 25 mil dólares (na configuração máxima), nos três anos seguintes, cerca de 1000 dessas unidades foram vendidas, atraindo não apenas jornalistas, mas também instituições médicas, polícia e várias empresas industriais. Em suma, havia demanda por esse tipo de produto, assim como uma necessidade urgente por suportes de informação menores. A solução adequada foi proposta pela SanDisk, que apresentou o padrão CompactFlash em 1994.
Os cartões de memória CompactFlash, lançados pela SanDisk, e o adaptador PCMCIA para sua conexão a PCs.
O novo formato se mostrou tão bem-sucedido que ainda é usado atualmente, e a CompactFlash Association, criada em 1995, conta hoje com mais de 200 empresas participantes, incluindo Canon, Eastman Kodak Company, Hewlett-Packard, Hitachi Global Systems Technologies, Lexar Media, Renesas Technology, Socket Communications e muitas outras.
Os cartões de memória CompactFlash podiam se gabar de dimensões de 42 mm por 36 mm, com uma espessura de 3,3 mm. A interface física dos dispositivos era essencialmente um PCMCIA reduzido (50 pinos em vez de 68), permitindo que esse cartão fosse facilmente conectado ao slot para cartões de expansão PCMCIA Type II com um adaptador passivo. Por meio de um conversor passivo, o CompactFlash podia trocar dados com dispositivos periféricos via IDE (ATA), enquanto adaptadores ativos especiais permitiam funcionamento com interfaces seriais (USB, FireWire, SATA).
Apesar de sua capacidade relativamente baixa (os primeiros CompactFlash podiam armazenar apenas 2 MB de dados), os cartões de memória desse tipo eram muito procurados no ambiente profissional devido à sua compactação, eficiência (um desses dispositivos consumia cerca de 5% da energia em comparação com HDDs convencionais de 2,5 polegadas, o que prolongava a vida útil de dispositivos portáteis) e versatilidade, conseguida tanto pelo suporte a vários interfaces diferentes quanto pela possibilidade de operar com uma fonte de alimentação com tensão de 3,3 ou 5 volts, e, principalmente, uma impressionante resistência a sobrecargas acima de 2000 g, um marco praticamente inatingível para discos rígidos clássicos.
O fato é que é tecnicamente impossível criar discos rígidos verdadeiramente resistentes a impactos devido às suas características construtivas. Quando cai, qualquer objeto é submetido a uma força cinética de centenas, até milhares de g (a aceleração padrão da gravidade, que equivale a 9,8 m/s²) em menos de 1 milissegundo, o que pode resultar em várias consequências desagradáveis para HDDs clássicos, das quais vale destacar:
- escorregamento e deslocamento das placas magnéticas;
- aparecimento de folga nos rolamentos e seu desgaste prematuro;
- batidas das cabeças na superfície das placas magnéticas.
A situação mais perigosa para o disco é a última mencionada. Quando a energia do impacto é direcionada perpendicularmente ou com um ângulo ligeiramente inclinado em relação ao plano horizontal do HDD, as cabeças magnéticas tendem a se desviar de sua posição original e, em seguida, descem abruptamente em direção à superfície do prato, tocando-a com a borda, resultando em danos superficiais ao disco magnético. Não é apenas o local do impacto que sofre (que, aliás, pode ter uma extensão significativa se, no momento da queda, estavam sendo realizadas operações de leitura ou gravação), mas também as áreas onde fragmentos microscópicos do revestimento magnético se dispersam: ao estarem magnetizados, eles não se deslocam para a periferia sob a ação da força centrífuga, permanecendo na superfície do prato magnético, impedindo operações normais de leitura/gravação e contribuindo para danos adicionais tanto ao próprio prato quanto à cabeça gravadora. Se o impacto for forte o suficiente, isso pode até causar a separação do sensor e a falha total do disco.
À luz de tudo isso, para os foto-repórteres, os novos discos foram realmente indispensáveis: é muito melhor ter uma dúzia ou mais de cartões simples do que carregar nas costas um dispositivo do tamanho de um videocassete, que quase com 100% de certeza falharia com um impacto mais do que considerável. No entanto, para o consumidor de varejo, os cartões de memória ainda eram muito caros. Por isso, no mercado de 'câmeras compactas', a Sony dominou com o 'cubículo' Mavica MVC-FD, que armazenava fotos em disquetes padrão de 3,5 polegadas formatados em DOS FAT12, garantindo compatibilidade com quase qualquer PC da época.
Câmera digital amadora Sony Mavica MVC-FD73
E assim continuou praticamente até o final da década, até que a IBM interveniu. Mas isso deixa para o nosso próximo material.
E quais dispositivos incomuns você encontrou? Talvez você tenha tido a oportunidade de fotografar com a Mavica, testemunhar a agonia do Iomega ZIP ou usar o Toshiba T100X? Compartilhe suas histórias nos comentários.
Fonte: habr.com
