Čo bolo, to aj bude;
a čo sa robilo, to sa aj bude robiť,
a nič nové pod slnkom nie je.
Kniha Kazateľ, 1:9
Večná múdrosť, uvedená v epigrafe, je aplikovateľná takmer na každý sektor, vrátane takého rýchlo sa meniacich oblastí, ako je IT. Ukazuje sa, že mnohé novinky, o ktorých sa začína hovoriť len teraz, sú založené na vynálezoch, ktoré boli vytvorené pred niekoľkými desaťročiami a ktoré sa úspešne (alebo menej úspešne) používali v spotrebiteľských zariadeniach alebo v oblasti B2B. Toto sa týka aj takých, na prvý pohľad, moderných smerov ako mobilné zariadenia a prenosné ukladacie média, o čom sa podrobne porozprávame v dnešnom materiáli.
Netreba chodiť ďaleko pre príklady. Zoberte si napríklad mobilné telefóny. Ak sa domnievate, že prvým „inteligentným“ zariadením, ktoré malo úplne chýbajúcu klávesnicu, je iPhone, ktorý sa objavil až v roku 2007, veľmi sa mýlite. Myšlienka vzniku skutočného smartfónu, ktorý spojuje v jednom tele prostriedok komunikácie a funkcie PDA, nepatrí Apple, ale IBM, pričom prvé také zariadenie bolo predstavené širokej verejnosti už 23. novembra 1992 na výstave dosiahnutí telekomunikačného odvetvia COMDEX, ktorá sa konala v Las Vegas, a do sériovej výroby sa táto technická zázrak dostal už v roku 1994.
Osobný komunikátor IBM Simon — prvý na svete smartfón so dotykovým displejom
Osobný komunikátor IBM Simon bol prvým mobilným telefónom, ktorý v zásade nemal klávesnicu a zadávanie informácií sa uskutočňovalo výlučne prostredníctvom dotykovej obrazovky. Tento prístroj kombinoval funkcie organizátora, umožňoval posielať a prijímať faksy, ako aj pracovať s elektronickou poštou. Ak bolo potrebné, IBM Simon sa dal pripojiť k osobnému počítaču na výmenu údajov alebo používanie ako modem s rýchlosťou 2400 bps. Mimochodom, zadávanie textových informácií bolo realizované dosť vynachádzavo: majiteľ mal na výber medzi miniatúrnou QWERTY klávesnicou, ktorej používanie nebolo vzhľadom na veľkosť displeja 4,7 palca a rozlíšenie 160×293 pixelov veľmi pohodlné, a inteligentným asistentom PredictaKey. Posledný zobrazoval na obrazovke len nasledujúcich 6 symbolov, ktoré by podľa prediktívneho algoritmu mohli byť použité s najväčšou pravdepodobnosťou.
Najlepší epithet, ktorým možno charakterizovať IBM Simon, je „pred svojím časom“, čo nakoniec určilo úplné fiasko tohto zariadenia na trhu. Na jednej strane v tom čase neexistovali technológie, ktoré by dokázali spraviť komunikátor naozaj pohodlným: málokto by chcel nosiť so sebou prístroj veľkosti 200×64×38 mm a hmotnosti 623 gramov (a spolu so staniciou na nabíjanie viac ako 1 kg), ktorej batéria vydržala iba 1 hodinu v režime hovoru a 12 hodín v režime pohotovosti. Na druhej strane cena: 899 dolárov s kontraktom so spoločnosťou BellSouth, ktorá sa stala oficiálnym partnerom IBM v USA, a viac ako 1000 dolárov bez neho. Nezabudnime ani na možnosť (a skôr potrebnosť) zakúpiť si výkonnejšiu batériu – „iba“ za 78 dolárov.
Vizualné porovnanie IBM Simon, moderných smartfónov a jedľovej šišky
S vonkajšími pamäťovými zariadeniami to nie je také jednoduché. Podľa zaslúženého hodnotenia sa prvé takéto zariadenie opäť pripisuje IBM. 11. októbra 1962 korporácia oznámila revolučný systém ukladania údajov IBM 1311. Kľúčovou vlastnosťou novinky bolo použitie vymeniteľných kaziet, z ktorých každá obsahovala šesť 14-palcových magnetických platní. Aj keď takéto vyberateľné zariadenie malo hmotnosť 4,5 kilogramu, bolo to stále významné dosiahnutie, pretože aspoň bolo možné meniť kazety podľa potreby a prenášať ich medzi inštaláciami, z ktorých každá bola veľká ako pôsobivý komoda.
IBM 1311 – úložisko údajov s vymeniteľnými pevným diskami
Ale aj za takú mobilitu sa muselo platiť výkonom a kapacitou. Po prvé, aby sa zabránilo poškodeniu údajov, vonkajšie strany 1. a 6. platne boli zbavené magnetického povrchu, takže plnili aj ochrannú funkciu. Keďže pre zápis boli použité len 10 ploch, celková kapacita vyberateľného disku bola 2,6 megabajtov, čo bolo v tej dobe stále dostatočne veľa: jedna kazeta úspešne nahrádzala ⅕ štandardnej cievky s magnetickou páskou alebo 25 tisíc perforovaných kariet, pričom poskytovala náhodný prístup k údajom.
Po druhé, cena za mobilitu bola zníženie výkonu: rýchlosť otáčania vretienka musela byť znížená na 1500 otáčok za minútu, a nakoniec sa priemerný čas prístupu k sektoru zvýšil na 250 milisekúnd. Na porovnanie, u predchodcu tohto zariadenia, IBM 1301, rýchlosť otáčania vretienka bola 1800 ot./min, a čas prístupu k sektoru bol 180 ms. Napriek tomu sa práve vďaka používaniu vyberateľných pevných diskov stala IBM 1311 veľmi populárna v korporátnej sfére, pretože taká konštrukcia v konečnom dôsledku umožnila výrazne znížiť náklady na uloženie údajov, čo umožnilo znížiť počet potrebných inštalácií a plochu potrebnú na ich umiestnenie. Vďaka tomu sa zariadenie stalo jedným z najdlhšie žijúcich na trhu počítačového hardvéru a bolo vyradené až v roku 1975.
Nástupca IBM 1311, označený indexom 3340, bol výsledkom vývoja myšlienok, ktoré inžinieri spoločnosti zapracovali do konštrukcie predchádzajúceho modelu. Nový systém ukladania dát dostal úplne uzavreté kazety, čím sa na jednej strane podarilo eliminovať vplyv vonkajších faktorov na magnetické platne, čím sa zvýšila ich spoľahlivosť, a zároveň sa výrazne zlepšila aerodynamika vo vnútri kaziet. Obraz dopĺňal mikroprocesor zodpovedný za pohyb magnetických hláv, ktorého prítomnosť umožnila značne zvýšiť presnosť ich umiestnenia.
IBM 3340, prezývaný Winchester
Ako výsledok, kapacita každého kazety vzrástla na 30 megabajtov a čas prístupu k sektoru sa znížil presne desaťkrát — na 25 milisekúnd. Zároveň rýchlosť prenosu dát dosiahla rekordných 885 kilobajtov za sekundu. Mimochodom, práve vďaka IBM 3340 sa do bežného jazyka dostal žargón „winchester“. Je to kvôli tomu, že zariadenie bolo navrhnuté na súčasnú prácu s dvoma odnímateľnými úložiskami, kvôli čomu dostalo ďalší index „30-30“. Taký istý index mala aj celosvetovo známa puška Winchester s tou jedinou rozdielnosťou, že ak v prvom prípade išlo o dva disky s kapacitou 30 MB, v druhom sa jednalo o priemer strely (0,3 palca) a hmotnosť gunpowderu v kapsule (30 grain, teda približne 1,94 gramu).
Floppy Disk — predchodca moderných externých úložísk
Aj keď možno považovať kazety pre IBM 1311 za praprapradedkov súčasných externých pevných diskov, tieto zariadenia boli stále nekonečne vzdialené od spotrebiteľského trhu. Ak chceme pokračovať v rodokmeni mobilných nosičov informácií, musíme najprv určiť kritériá výberu. Je zrejmé, že na okraji zostanú perforované karty, pretože predstavujú technológiu „preddiskového“ obdobia. Takisto sotva stojí za to zohľadňovať ukladacie jednotky na báze magnetických pásikov: hoci formálne má cievka takú vlastnosť, ako je mobilita, jej výkon sa nedá porovnať ani s prvými vzormi pevných diskov z toho jednoduchého dôvodu, že magnetická páska zabezpečuje len sekvenčný prístup k zapísaným údajom. Tým pádom sú k pevným diskom z hľadiska spotrebiteľských vlastností najbližšie „mäkké“ disky. A naozaj: disketové jednotky sú dostatočne kompaktné, pričom, podobne ako pevné disky, zvládajú viacnásobné prepísanie a sú schopné pracovať v režime náhodného čítania. S nimi začneme.
Ak očakávate, že opäť uvidíte tri zasľúbené písmená, máte úplnú pravdu. Veď práve v laboratóriách IBM výskumná skupina Alana Shugarta hľadala vhodnú náhradu za magnetické pásky, ktoré boli výborné na archiváciu údajov, ale prehrávali proti pevným diskom pri každodenných úlohách. Vhodné riešenie navrhol starší inžinier David Noble, ktorý v roku 1967 navrhol vyberateľný magnetický disk s ochranným krytom, pričom práca s ním sa vykonávala pomocou špeciálneho disketového ovládača. O 4 roky neskôr IBM predstavila prvú na svete disketu s kapacitou 80 kilobajtov a priemerom 8 palcov, a už v roku 1972 sa objavilo druhé generácia floppy diskov s kapacitou 128 kilobajtov.
8-palcová disketová jednotka IBM s kapacitou 128 kilobajtov
Na vlne úspechu diskiet sa už v roku 1973 Alan Shugart rozhodol opustiť korporáciu a založiť svoj vlastný podnik, ktorý dostal názov Shugart Associates. Nové podnikanie sa zameralo na ďalšie zdokonaľovanie pamätí na flexibilných diskoch: v roku 1976 spoločnosť uviedla na trh kompaktné diskety veľkosti 5,25 palca a originálne diskové mechaniky, ktoré dostali vylepšený ovládač a rozhranie. Cena Shugart SA-400 mini-floppy na začiatku predaja bola 390 dolárov USA za samotnú mechaniku a 45 dolárov za balík desiatich diskiet. Počas celej histórie existencie spoločnosti práve SA-400 sa stal najúspešnejším produktom: tempo dodávok nových zariadení dosiahlo 4000 kusov denne a postupne 5,25-palcové diskety vytlačili z trhu objemných osempalcových súrodencov.
Avšak ani spoločnosť Alana Shugarta nedokázala dlhodobo dominovať na trhu: už v roku 1981 štafetu prebral Sony, ktorý predstavil ešte menšiu disketu, ktorej priemer bol iba 90 mm, alebo 3,5 palca. Prvým PC, ktoré používalo vstavanú mechaniku nového formátu, bol HP-150, vydaný Hewlett-Packard v roku 1984.
Prvý osobný počítač s 3,5-palcovou mechanikou Hewlett-Packard HP-150
Disketa od Sony bola tak úspešná, že rýchlo vytlačila všetky alternatívne riešenia, ktoré boli na trhu, a samotný formát prežil takmer 30 rokov: masová výroba 3,5-palcových diskiet sa skončila až v roku 2010. Popularita nového produktu bola podmienená niekoľkými faktormi:
- pevný plastový kryt a posuvná kovová klapka zabezpečovali spoľahlivú ochranu samotného disku;
- vďaka prítomnosti kovovej hriadele s otvorom na správne umiestnenie odpadla potreba robiť otvor priamo v magnetickom disku, čo tiež priaznivo ovplyvnilo jeho ochranu;
- pomocou posuvného prepínača bola realizovaná ochrana pred prepísaním (predtým, aby sa zablokovala možnosť opätovného zápisu, muselo sa na disketu lepiť páskou kontrolné vyrezanie).
Nerozpadávajúca sa klasika — 3,5-palcová disketa Sony
Okrem kompaktnosti sa 3,5-palcové disky vyznačovali aj oveľa vyššou kapacitou v porovnaní so svojimi predchodcami. Tak najpokročilejšie 5,25-palcové disky s vysokou hustotou, ktoré sa objavili v roku 1984, zadržiavali 1200 kilobajtov údajov. Hoci prvé 3,5-palcové vzorky mali kapacitu 720 Kb a v tomto smere boli identické s 5-palcovými diskami s štvornásobnou hustotou, už v roku 1987 sa objavili disky s vysokou hustotou na 1,44 MB, a v roku 1991 — s rozšírenou hustotou, ktoré už zadržiavali 2,88 MB údajov.
Niektoré spoločnosti sa pokúsili vytvoriť ešte menšie disky (napríklad Amstrad vyvinul disky priemeru 3 palce, ktoré sa používali v ZX Spectrum +3, a Canon vyrábal 2-palcové špecializované disky na zaznamenávanie a uloženie kompozitného videa), ale tie sa nikdy neujali. Namiesto toho sa na trhu začali objavovať externé zariadenia, ktoré ideologicky boli už oveľa bližšie k moderným externým úložiskám.
Bernoulli Box od Iomega a desivé „smrtné kliknutia“
Napriek všetkému boli objemy diskov príliš malé na to, aby mohli ukladať dostatočne veľké množstvá informácií: podľa moderných meradiel sa dajú porovnať s flash diskami základnej úrovne. Ale čo možno nazvať analogom externého pevného disku alebo SSD? Najlepšie z tejto úlohy vychádza produkt spoločnosti Iomega.
Prvým ich zariadením, predstaveným v roku 1982, bol takzvaný Bernoulli Box. Napriek veľkej kapacite pre tú dobu (prvé úložiská mali kapacitu 5, 10 a 20 MB) pôvodné zariadenie si nezískalo popularitu kvôli, bez preháňania, gigantickým rozmerom: „disky“ od Iomega mali rozmery 21 na 27,5 cm, čo je identické s listom papiera formátu A4.
Takto vyzerali pôvodné kazety pre Bernoulli Box.
Produkty spoločnosti si získali popularitu počínajúc modelom Bernoulli Box II. Rozmery úložných zariadení sa výrazne zmenšili: mali dĺžku 14 cm a šírku 13,6 cm (čo sa dá porovnať so štandardnými 5,25-palcovými disketami, ak nezohľadníme hrúbku 0,9 cm), pričom sa vyznačovali oveľa pôsobivejšou kapacitou: od 20 MB u modelov základnej línie až po 230 MB u diskov, ktoré sa dostali do predaja v roku 1993. Takéto zariadenia boli dostupné v dvoch formátoch: vo forme vnútorných modulov pre PC (vďaka zmenšeným rozmerom ich bolo možné inštalovať na miesto čítačiek 5,25-palcových disket) a vonkajších úložných systémov pripojených k počítaču cez rozhranie SCSI.
Bernoulli Box druhej generácie
Priamy nástupca Bernoulli Boxu sa stal Iomega ZIP, ktorý bol predstavený spoločnosťou v roku 1994. Jeho popularizácii v značnej miere napomohlo partnerstvo s Dell a Apple, ktoré začali inštalovať ZIP mechaniky do svojich počítačov. Prvý model, ZIP-100, používal úložiská s kapacitou 100 663 296 bajtov (približne 96 MB), mohol sa pochváliť rýchlosťou prenosu údajov okolo 1 MB/s a časom náhodného prístupu maximálne 28 milisekúnd, pričom externé mechaniky sa mohli pripájať k PC cez rozhranie LPT alebo SCSI. O niečo neskôr sa objavil ZIP-250 s kapacitou 250 640 384 bajtov (239 MB), a na konci série bol ZIP-750, ktorý mal spätnú kompatibilitu s úložiskami ZIP-250 a podporoval prácu s ZIP-100 v režime legacy (z zastaraných úložísk bolo možné iba čítať informácie). Mimochodom, vonkajší modely dokonca získali podporu USB 2.0 a FireWire.
Externá mechanika Iomega ZIP-100
S príchodom CD-R/RW, dielo Iomega zákonite upadlo do zabudnutia — predaj zariadení klesol do roku 2003 takmer štyrikrát a už v roku 2007 úplne ustal (hoci likvidácia výroby nastala až v roku 2010). Možno by to dopadlo inak, keby mal ZIP určité problémy s spoľahlivosťou.
Všetko spočíva v tom, že pôsobivý výkon zariadení v tých rokoch bol zabezpečený rekordnou hodnotou RPM: flexibilný disk sa otáčal rýchlosťou 3000 otáčok za minútu! Určite ste už uhádli, prečo sa prvé prístroje nazývali nie inak ako Bernoulliho schránka: vďaka vysokej rýchlosti otáčania magnetickej platne sa urýchlil aj vzdušný prúd medzi zápisovou hlavou a jej povrchom, tlak vzduchu klesal, v dôsledku čoho sa disk približoval k senzoru (Bernoulliho zákon v akcii). Teoreticky by táto vlastnosť mala urobiť zariadenie spoľahlivejším, avšak v praxi sa spotrebitelia stretli s takým nepríjemným javom, ako sú „klikajúce smrti“. Akýkoľvek, aj ten najmenší, výčnelok na magnetickej platni, ktorá sa pohybovala s obrovskou rýchlosťou, mohol neodvratne poškodiť zápisovú hlavu, po čom pohon parkoval aktuátor a opakoval pokus o čítanie, čo bolo sprevádzané charakteristickými kliknutiami. Podobná chybnosť bola „nákazlivá“: ak si používateľ okamžite neuvedomil, a vložil do poškodeného prístroja iný disk, tak ten po pár pokusoch čítania sa tiež stal nepoužiteľným, pretože zápisová hlava s narušenou geometriou už sama poškodzovala povrch flexibilného disku. Zároveň mohol disk s výčnelkami na prvý raz „zabiť“ aj iný čítací prístroj. Pre tých, ktorí pracovali s produktmi Iomega, bolo teda nevyhnutné dôkladne kontrolovať funkčnosť diskiet, a na neskorších modeloch sa dokonca objavili príslušné varovné nápisy.
Magnetooptické disky: HAMR v retro štýle
Nakoniec, ak už je reč o prenosných nosičoch informácií, nemôžeme nespomenúť také technologické zázraky, ako sú magnetooptické disky (MO). Prvé zariadenia tejto triedy sa objavili ešte začiatkom 80. rokov 20. storočia, avšak najširšie rozšírenie získali až v roku 1988, keď spoločnosť NeXT predstavila svoj prvý PC s názvom NeXT Computer, ktorý bol vybavený magnetooptickým pohonom od spoločnosti Canon a podporoval prácu s diskami s kapacitou 256 MB.
NeXT Computer — prvý PC vybavený magnetooptickým pohonom
Samotná existencia magnetooptických diskov ešte raz potvrdzuje pravdivosť epigrafu: aj keď sa o technológii termomagnetického zápisu (HAMR) začalo aktívne hovoriť iba v posledných rokoch, tento prístup sa úspešne používal v MO už pred viac ako 30 rokmi! Princíp zápisu na magnetooptické disky je podobný HAMR, s niektorými rozdielmi. Samotné disky sa vyrábali z ferromagnetických materiálov — zliatin, ktoré dokážu zachovať magnetizáciu pri teplotách pod Curieho bodom (približne 150 stupňov Celzia) bez vplyvu vonkajšieho magnetického poľa. Počas zápisu sa povrch platne predhieval laserom na teplotu Curieho bodu, po čom magnetická hlava, umiestnená na opačnej strane disku, menila magnetizáciu príslušnej oblasti.
Kľúčový rozdiel tohto prístupu od HAMR spočíval v tom, že čítanie informácií sa taktiež uskutočňovalo pomocou lasera s malým výkonom: polarizovaný laserový lúč prechádzal cez platňu disku, odrážal sa od podložky a potom, prešiel optickým systémom čítačky, zasahoval na senzor, ktorý zaznamenával zmenu roviny polarizácie lasera. Tu môžeme pozorovať praktickú aplikáciu Kerr efektu (kvadratický elektrooptický efekt), ktorého podstatou je zmena indexu lomu optického materiálu v pomere k štvorcu intenzity elektromagnetického poľa.
Princíp čítania a zápisu informácií na magnetooptické disky
Prvé magnetooptické disky nepodporovali prepisovanie a označovali sa skratkou WORM (Write Once, Read Many), avšak neskôr sa objavili modely, ktoré podporovali opakované zápisy. Prepisovanie prebiehalo v troch krokoch: najprv sa informácie vymazali z disku, potom sa uskutočnil samotný zápis a nakoniec sa vykonala kontrola integrity dát. Takýto prístup zabezpečil garantovanú kvalitu zápisu, čo robilo MO dokonca spoľahlivejšími ako CD a DVD disky. A na rozdiel od disket, magnetooptické nosiče boli takmer odolné voči demagnetizácii: podľa odhadov výrobcov čas uchovávania dát na prepísateľných MO predstavuje minimálne 50 rokov.
Už v roku 1989 sa na trhu objavili obojstranné 5,25-palcové jednotky s kapacitou 650 MB, ktoré ponúkali rýchlosť čítania až 1 MB/s a prístupový čas od 50 do 100 ms. Na konci populárnosti MO sa na trhu mohli nájsť modely s kapacitou až 9,1 GB. Najväčšiu popularitu však získali kompaktné 90-milimetrové disky s kapacitou od 128 do 640 MB.
Kompaktný magnetooptický disk s kapacitou 640 MB od spoločnosti Olympus
Do roku 1994 sa cena za 1 MB dát uložených na takejto jednotke pohybovala od 27 do 50 centov v závislosti od výrobcu, čo, spolu s vysokou výkonnosťou a spoľahlivosťou, z nich robilo konkurencieschopné riešenie. Ďalšou výhodou magnetooptických zariadení v porovnaní s rovnakými ZIP bol široký rozsah podporovaných rozhraní, vrátane ATAPI, LPT, USB, SCSI, IEEE-1394a.
Napriek všetkým výhodám mala magnetooptika aj niekoľko nevýhod. Napríklad, jednotky od rôznych značiek (a MO vyrábali mnohé veľké spoločnosti vrátane Sony, Fujitsu, Hitachi, Maxell, Mitsubishi, Olympus, Nikon, Sanyo a iné) sa ukázali byť navzájom nekompatibilné kvôli špecifikám formátovania. Vysoká spotreba energie a potreba dodatočného chladiaceho systému obmedzovali použitie takýchto mechaník v prenosných počítačoch. Nakoniec trojitý cyklus zásadne predlžoval čas zápisu, pričom tento problém bol vyriešený až v roku 1997 s príchodom technológie LIMDOW (Light Intensity Modulated Direct Overwrite), ktorá spojila prvé dva etapy do jedného pridaním zabudovaných magnetov do kazety s diskom, ktoré vymazali informácie. V dôsledku toho magnetooptika postupne stratila význam, dokonca aj v oblasti dlhodobého ukladania dát, pričom ustúpila tradičným LTO streamom.
Mne vždy niečo chýba...
Všetko vyššie uvedené jasne ilustruje jednoduchý fakt, že akékoľvek vynález, akokoľvek geniálne, musí byť okrem iného načasované. IBM Simon bol odsúdený na neúspech, pretože v čase jeho vzniku neexistovala potreba absolútnej mobility. Magnetooptické disky sa stali slušnou alternatívou k HDD, ale ostali záležitosťou profesionálov a nadšencov, pretože v tom čase bola pre bežného spotrebiteľa omnoho dôležitejšia rýchlosť, pohodlie a samozrejme cena, kvôli ktorej bol priemerný kupujúci ochotný obetovať spoľahlivosť. Tieto ZIP s všetkými svojimi výhodami sa nedokázali stať skutočným mainstreamom, pretože ľudia nemali záujem prezerať si každú disketu pod lupou, hľadajúc vyčnievajúce častice.
Práve preto prirodzený výber nakoniec jasne rozdelil trh na dva paralelné smery: vyberateľné médiá (CD, DVD, Blu-Ray), flash pamäte (na ukladanie malých objemov dát) a externé pevné disky (na veľké objemy). Medzi poslednými sa neformálnym štandardom stali kompaktné 2,5-palcové modely v individuálnych krytoch, za ktorých vznikom vďačíme predovšetkým notebookom. Ďalším dôvodom ich popularity je hospodárnosť: kým klasické 3,5-palcové HDD v externom puzdre sa ťažko dali nazvať „prenosnými“, pričom nevyhnutne potrebovali pripojenie dodatočného zdroja napájania (a teda bolo potrebné so sebou nosiť aj adaptér), maximálne to, čo mohlo byť požadované 2,5-palcovými pamäťami, bol dodatočný USB port, a novšie a energeticky efektívne modely to nemuseli potrebovať ani toto.
Mimochodom, miniatúrne HDD vďačíme spoločnosti PrairieTek — malej firme založenej Terrym Johnsonom v roku 1986. Len tri roky po založení PrairieTek predstavila prvý na svete 2,5-palcový disk s kapacitou 20 MB, nazvaný PT-220. S o 30 % menšími rozmermi v porovnaní s desktopovými riešeniami mal disk výšku iba 25 mm, čo z neho robilo optimálnu voľbu pre používanie v notebookoch. Bohužiaľ, aj keď boli pioniermi mini HDD trhu, PrairieTek sa nedokázala presadiť, urobila fatálnu strategickú chybu. Po zavedení výroby PT-220 sa zamerali na ďalšiu miniaturizáciu a čoskoro uviedli model PT-120, ktorý pri rovnakej kapacite a rýchlostných parametroch mal hrúbku iba 17 mm.
2,5-palcový pevný disk druhej generácie PrairieTek PT-120
Problém bol v tom, že zatiaľ čo inžinieri PrairieTek bojovali o každý milimeter, konkurenti ako JVC a Conner Peripherals zvyšovali objem pevných diskov, a to sa stalo rozhodujúcim v takom nevyrovnanom súboji. Snažiac sa dostihnúť odchádzajúci vlak, PrairieTek sa zapojila do pretekov vo zbrojení, pripravujúc model PT-240, ktorý mal kapacitu 42,8 MB a vynikal rekordne nízkou spotrebou energie v tej dobe — iba 1,5 W. Ale bohužiaľ, ani to nezachránilo firmu pred skrachovaním, a už v roku 1991 zanikla.
Príbeh PrairieTek je ďalšou názornou ukážkou toho, ako technické pokroky, akokoľvek významné sa zdali, môžu byť z dôvodu nečasovosti jednoducho nepotrebné pre trh. Na začiatku 90. rokov neboli spotrebitelia rozmaznávaní ultrabookmi a supertenkými smartfónmi, takže neexistovala naliehavá potreba po takýchto diskoch. Stačí si spomenúť na prvý tablet GridPad, ktorý vydala spoločnosť GRiD Systems Corporation v roku 1989: „prenosné“ zariadenie vážilo viac ako 2 kg a jeho hrúbka dosahovala 3,6 cm!
GridPad — prvý na svete tablet
A taký "malý" bol v tých časoch považovaný za celkom kompaktný a pohodlný: koncový používateľ vlastne nevidel nič lepšie. Zároveň však stále ostro stál problém diskového priestoru. Ten istý GridPad, napríklad, vôbec nemal pevný disk: uchovávanie informácií bolo realizované na báze RAM čipov, ktorých nabitie bolo udržiavané zabudovanými batériami. Na pozadí podobných zariadení sa objavili neskôr Toshiba T100X (DynaPad), ktorý vyzeral ako skutočný zázrak len preto, že mal na palube plnohodnotný pevný disk s kapacitou 40 MB. To, že "mobilné" zariadenie malo hrúbku 4 centimetre, málokoho znepokojovalo.
Tablet Toshiba T100X, známejší v Japonsku pod názvom DynaPad
Ale, ako je známe, chuť prichádza s jedlom. S každým rokom rástli požiadavky používateľov a uspokojiť ich bolo čoraz ťažšie. S pribúdajúcou kapacitou a rýchlosťou prenosu informácií sa čoraz viac ľudí zamýšľalo nad tým, že mobilné zariadenia by mohli byť aj kompaktnéšie, a možnosť mať vo svojom dispozičnom prenose schopný zmestiť všetky potrebné súbory by sa nemohla viac hodiť. Inými slovami, na trhu vznikol dopyt po zásadne odlišných zariadeniach z hľadiska pohodlia a ergonómie, ktorý bolo potrebné uspokojiť, a rivalita IT spoločností pokračovala s novou silou.
Tu je opäť potrebné sa vrátiť k dnešnému epigrafu. Éra pevné pamäte začala dávno pred rokom 2000: prvý prototyp flash pamäte bol vytvorený inžinierom Fudžiom Masuakom v útrobách korporácie Toshiba už v roku 1984, a prvý komerčný produkt na jej báze v podobe Digipro FlashDisk sa objavil na trhu už v 1988. Zázrak techniky mal kapacitu 16 megabajtov dát, a jeho cena dosahovala 5000 dolárov USA.
Digipro FlashDisk — prvý komerčný SSD disk
Nový trend podporila Digital Equipment Corporation, ktorá na začiatku 90-tych rokov predstavila 5,25-palcové zariadenia série EZ5x s podporou rozhraní SCSI-1 a SCSI-2. Nezostala v úzadí ani izraelská spoločnosť M-Systems, ktorá v roku 1990 oznámila rodinu pevných diskov pod názvom Fast Flash Disk (alebo FFD), ktoré už viac-menej pripomínali moderné: SSD malo formát 3,5 palca a mohlo uchovať od 16 do 896 megabajtov dát. Prvý model s názvom FFD-350 uzrel svetlo sveta v roku 1995.
M-Systems FFD-350 s kapacitou 208 MB — predchodca moderných SSD
Na rozdiel od tradičných pevných diskov boli SSD oveľa kompaktnejšie, mali vyšší výkon a, čo je najdôležitejšie, boli odolné voči nárazom a silným vibráciám. Potenciálne to z nich robilo prakticky ideálnych kandidátov na výrobu mobilných úložísk, keby nebolo jedného „ale“: vysoké ceny za jednotku uloženia informácií, kvôli čomu sa tieto riešenia ukázali byť prakticky nevhodné pre spotrebiteľský trh. Tešili sa popularite v podnikovej sfére, využívali sa v letectve pri výrobe „čiernych skriniek“, inštalovali sa v superpočítačoch výskumných centier, avšak o vzniku maloobchodného produktu vtedy nemohlo byť ani reči: nikto by si ich nekúpil, ani keby sa nejaká korporácia odvážila predávať takéto jednotky za výrobnú cenu.
Avšak zmeny na trhu sa nenechali dlho čakať. Rozvoju spotrebiteľského segmentu prenosných SSD diskov výrazne pomohla digitálna fotografia, pretože práve v tejto oblasti bola cítiť výrazná nedostatočnosť kompaktných a energeticky efektívnych úložných médií. Posúďte sami.
Prvý digitálny fotoaparát na svete sa objavil (opäť spomíname slová Kazateľa) už v decembri 1975: jeho vynálezcom bol Steven Sasson, inžinier spoločnosti Eastman Kodak Company. Prototyp sa skladal z niekoľkých desiatok tlačených dosiek, optického modulu prevzatého z Kodak Super 8 a magnetofónu (fotografie sa nahrávali na bežné audiokazety). Ako zdroj napájania pre fotoaparát slúžilo 16 niklových kadmiových batérií a váhnul 3,6 kg.
Prvý prototyp digitálneho fotoaparátu, ktorý vytvorila spoločnosť Eastman Kodak Company
Rozlíšenie snímača tohto "malého" bolo iba 0,01 megapixela, čo umožňovalo zachytiť snímky s rozmermi 125×80 pixelov, pričom na vytvorenie každého fotka bolo potrebné 23 sekúnd. S ohľadom na takéto "ohromujúce" charakteristiky tento prístroj zaostával vo všetkých smeroch za tradičnými filmovými zrkadlovkami, a preto vytvorenie komerčného produktu na jeho základe neprichádzalo do úvahy, hoci neskôr bolo toto vynález uznané ako jedna z najdôležitejších míľnikov v histórii vývoja fotografie a samotný Steve bol oficiálne zaradený do Siene slávy spotrebnej elektroniky (Consumer Electronics Hall of Fame).
Po 6 rokoch iniciatívu od Kodaku prevzala Sony, ktorá 25. augusta 1981 oznámila bezfilmový videofotoaparát Mavica (názov je skratkou pre Magnetic Video Camera).
Prototyp digitálneho fotoaparátu Sony Mavica
Kamera od japonského giganta vyzerala oveľa zaujímavejšie: prototyp využíval snímač s rozmermi 10 na 12 mm a mohol sa pochváliť maximálnym rozlíšením 570 x 490 pixelov, pričom nahrávanie prebiehalo na kompaktné 2-palcové disky Mavipack, ktoré mohli pomestiť od 25 do 50 snímok v závislosti od režimu fotografovania. Je to preto, že vytvorený snímok pozostával z dvoch televíznych polí, z ktorých každé bolo zaznamenané ako kompozitné video, pričom bolo možné zaznamenať ako obe polia naraz, tak aj iba jedno. V poslednom prípade rozlíšenie snímky kleslo na polovicu, ale takáto fotografia vážila iba polovicu.
Pôvodne plánovala Sony začať sériovú výrobu Mavica v roku 1983, a maloobchodná cena kamier mala byť 650 dolárov. V praxi sa prvé priemyselné vzory objavili až v roku 1984, a komerčne sa projekt v podobe Mavica MVC-A7AF a Pro Mavica MVC-2000 na trh dostal až v roku 1986, pričom kamery stáli prakticky o poriadny kus viac, než sa pôvodne plánovalo.
Digitálny fotoaparát Sony Pro Mavica MVC-2000
Napriek svojej astronomickej cene a inováciám sa prvé Mavica nedajú nazvať ideálnym riešením pre profesionálne použitie, hoci v určitých situáciách sa takéto fotoaparáty ukázali ako takmer dokonalé. Napríklad reportéri televízneho kanálu CNN používali Sony Pro Mavica MVC-5000 pri pokrývaní udalostí 4. júna na námestí Tiananmen. Vylepšený model dostal dva nezávislé CCD snímače, z ktorých jeden vytváral jasový video signál a druhý farebný. Takýto prístup umožnil vzdať sa farebného Bayerovho filtra a zvýšiť horizontálne rozlíšenie na 500 TVL. Hlavnou výhodou fotoaparátu však bola podpora priameho pripojenia k modulu PSC-6, ktorý umožňoval prenos získaných snímok prostredníctvom rádiového kanála priamo do redakcie. Práve vďaka tomu mohli CNN ako prví zverejniť reportáž z miesta udalosti a Sony nakoniec získala aj špeciálnu cenu Emmy za prínos k rozvoju digitálneho prenosu spravodajských fotografií.
Sony Pro Mavica MVC-5000 — to je tá kamera, vďaka ktorej sa Sony stala laureátom ceny Emmy.
Ale čo ak sa fotograf ocitne na dlhšej služobnej ceste mimo civilizáciu? V takom prípade si mohol zobrať so sebou jeden z úžasných fotoaparátov Kodak DCS 100, ktorý sa predstavil v máji 1991. Monštruózny hybrid malofilmovej zrkadlovky Nikon F3 HP s digitálnym prídavkom DCS Digital Film Back, vybavený vinčesterom, sa spojil s externou jednotkou na uchovávanie údajov Digital Storage Unit (ktorú bolo potrebné nosiť na pleci) pomocou kábla.
Digitálny fotoaparát Kodak DCS 100 — stelesnenie «kompaktnosti»
Kodak ponúkal dva modely, z ktorých každý mal niekoľko variácií: farebnú DCS DC3 a čiernobielu DCS DM3. Všetky fotoaparáty v tejto línie mali snímače s rozlíšením 1,3 megapixela, no líšili sa veľkosťou vyrovnávacej pamäte, ktorá určovala maximálny povolený počet snímok pri sériovom snímaní. Napríklad modifikácie s 8 MB na palube mohli snímať rýchlosťou 2,5 snímky za sekundu v sériách po 6 snímkov, zatiaľ čo pokročilejšie, 32-megabajtové verzie, umožnili dĺžku série 24 snímok. V prípade prekročenia tohto prahu sa rýchlosť snímania znížila na 1 snímok za 2 sekundy, kým sa buffer úplne nevyprázdnil.
Pokiaľ ide o blok DSU, bol vybavený 3,5-palcovým pevným diskom s kapacitou 200 MB, schopným uložiť od 156 „surových“ foto až po 600 stlačených pomocou hardvérovej JPEG konvertory (tá sa dokupovala a inštalovala osobitne) a LCD displejom na prezeranie snímok. Inteligentné úložisko dokonca umožňovalo pridávať k fotografiám krátke popisy, no na to bolo potrebné pripojiť externú klávesnicu. Spolu s batériami jeho hmotnosť dosahovala 3,5 kg, zatiaľ čo celková hmotnosť súpravy bola 5 kg.
Napriek pochybnosti o pohodlnosti a cene od 20 do 25 tisíc dolárov (v maximálnej konfigurácii), za tri nasledujúce roky sa predalo približne 1000 takýchto zariadení, o ktoré mali záujem nielen novinári, ale aj zdravotnícke zariadenia, polícia a niektoré priemyselné podniky. Jednoducho, dopyt po takýchto produktoch bol, ako aj akútna potreba po menších úložných médiách. Riešenie ponúkla spoločnosť SanDisk, ktorá v roku 1994 predstavila štandard CompactFlash.
Pamäťové karty CompactFlash, ktoré vyrobila spoločnosť SanDisk, a adaptér PCMCIA na ich pripojenie k PC
Nový formát sa ukázal byť natoľko úspešný, že sa s úspechom používa aj dnes, pričom CompactFlash Association, založená v roku 1995, má v súčasnosti viac ako 200 členských spoločností, medzi ktorými sú Canon, Eastman Kodak Company, Hewlett-Packard, Hitachi Global Systems Technologies, Lexar Media, Renesas Technology, Socket Communications a mnohé ďalšie.
Pamäťové karty CompactFlash mohli byť chválené rozmermi 42 mm na 36 mm s hrúbkou 3,3 mm. Fyzický rozhranie úložných médií v podstate predstavovalo zúžený PCMCIA (50 pinov namiesto 68), vďaka čomu bolo možné takúto kartu jednoducho pripojiť do slotu pre karty rozšírenia PCMCIA Type II pomocou pasívneho adaptéra. Cez opäť pasívny prevodník mohol CompactFlash wymieňať dáta s periférnymi zariadeniami cez IDE (ATA), zatiaľ čo špeciálne aktívne adaptéry umožňovali prácu so sériovými rozhraniami (USB, FireWire, SATA).
Aj keď mali relatívne malú kapacitu (prvé CompactFlash mohli uložiť iba 2 MB dát), pamäťové karty tohto typu boli v profesionálnom prostredí veľmi žiadané vďaka svojej kompaktnosti, hospodárnosti (jeden takýto úložný zariadenie spotrebovalo približne 5 % energie v porovnaní s bežnými 2,5-palcovými HDD, čo predlžovalo životnosť batérie prenosného zariadenia) a univerzálnosti, ktorá bola dosiahnutá podporou množstva rôznych rozhraní ako aj možnosťou napájania z zdrojov s napätím 3,3 alebo 5 voltov, a čo je najdôležitejšie — pôsobivou odolnosťou voči preťaženiu nad 2000 g, čo bola prakticky nedosiahnuteľná hranica pre klasické pevné disky.
Celá vec spočíva v tom, že vytvoriť naozaj nárazuvzdorné pevné disky je technicky nemožné kvôli ich konštrukčným vlastnostiam. Pri páde je akýkoľvek objekt vystavený kinetickému nárazu v stovkách, ba dokonca tisíckach g (štandardné gravitačné zrýchlenie, rovné 9,8 m/s2) za menej než 1 milisekundu, čo pre klasické HDD znamená množstvo veľmi nepríjemných následkov, medzi ktorými je potrebné zdôrazniť:
- sklzy a posuny magnetických platní;
- vzhľad vôlí v ložiskách, ich predčasné opotrebenie;
- úder hlavičiek o povrch magnetických platní.
Najnebezpečnejšia situácia pre ukladací systém nastáva práve v tejto poslednej situácii. Keď je energia nárazu smerovaná kolmo alebo pod miernym uhlom k horizontálnej ploche HDD, magnetické hlavičky sa najprv odkloní od svojho pôvodného miesta a potom rýchlo klesnú na povrch disku, dotýkajúc sa jeho okrajom, čo spôsobuje povrchové poškodenia magnetickej platne. Tým trpí nielen to miesto, kam udrel náraz (ktoré, mimochodom, môže mať značnú dĺžku, ak sa v čase pádu uskutočňovalo zapisovanie alebo čítanie informácií), ale aj oblasti, kde sa rozptýlili mikroskopické črepy magnetického povlaku: keďže sú magnetizované, nepresúvajú sa pod pôsobením odstredivých síl k periférii a zostávajú na povrchu magnetickej platne, čím bránia normálnym operáciám čítania/zapisovania a prispievajú k ďalšiemu poškodeniu ako samotného disku, tak aj zapisovacej hlavičky. Ak je však náraz dostatočne silný, môže to viesť k odtrhnutiu senzora a úplnému zničeniu úložiska.
V svetle všetkého uvedeného boli nové úložiská pre fotoreportérov skutočne nenahraditeľné: je oveľa lepšie mať so sebou desiatky nenáročných kariet, než nosiť za sebou zariadenie veľkosti videokazety, ktoré takmer s 100-percentnou pravdepodobnosťou zlyhá pri akomkoľvek silnejšom náraze. Avšak pre maloobchodných spotrebiteľov boli pamäťové karty stále príliš drahé. Preto na trhu kompaktnejších fotoaparátov dominovala spoločnosť Sony s «kockou» Mavica MVC-FD, ktorá ukladala fotografie na štandardné 3,5-palcové disketové disky naformátované v DOS FAT12, čo zabezpečovalo kompatibilitu takmer s každým počítačom tej doby.
Hobby digitálny fotoaparát Sony Mavica MVC-FD73
A tak to pokračovalo takmer do konca desaťročia, kým do hry nevstúpila IBM. O tomto však budeme rozprávať v nasledujúcom materiáli.
S akými nezvyčajnými zariadeniami ste sa stretli vy? Možno ste mali možnosť snímať s Mavicou, na vlastné oči sledovať agóniu Iomega ZIP alebo používať Toshiba T100X? Podeľte sa o svoje príbehy v komentároch.
Zdroj: habr.com
