Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Čo bolo, to bude;
a čo sa urobilo, urobí sa,
a nie je nič nové pod slnkom.

Kniha Kazateľ 1:9

Večná múdrosť obsiahnutá v epigrafe je použiteľná takmer v každom odvetví, vrátane tak rýchlo sa meniaceho, akým je IT. V skutočnosti sa ukazuje, že mnohé z know-how, o ktorých sa až teraz začína hovoriť, sú založené na vynálezoch vyrobených pred niekoľkými desaťročiami a dokonca úspešne (alebo nie tak úspešne) využívaných v spotrebiteľských zariadeniach alebo v B2B sfére. To platí aj pre taký zdanlivo nový trend, ako sú mobilné gadgety a prenosné pamäťové médiá, o ktorých budeme podrobne diskutovať v dnešnom materiáli.

Príklady netreba hľadať ďaleko. Vezmite rovnaké mobilné telefóny. Ak si myslíte, že prvé „inteligentné“ zariadenie, ktoré nemalo klávesnicu úplne, bol iPhone, ktorý sa objavil až v roku 2007, tak sa hlboko mýlite. Myšlienka vytvorenia skutočného smartfónu, ktorý by spájal komunikačný nástroj a možnosti PDA v jedinom obale, nepatrí spoločnosti Apple, ale spoločnosti IBM a prvé takéto zariadenie bolo širokej verejnosti predstavené 23. 1992 v rámci výstavy úspechov v telekomunikačnom priemysle COMDEX, ktorá sa konala v Las Vegas a tento zázrak techniky sa dostal do masovej výroby už v roku 1994.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
IBM Simon Personal Communicator – prvý dotykový smartfón na svete

Osobný komunikátor IBM Simon bol prvým mobilným telefónom, ktorý v podstate nemal klávesnicu a informácie sa zadávali výlučne pomocou dotykovej obrazovky. Modul gadget zároveň kombinoval funkčnosť organizátora, ktorý vám umožňuje odosielať a prijímať faxy, ako aj pracovať s e-mailom. V prípade potreby je možné IBM Simon pripojiť k osobnému počítaču na výmenu dát alebo použiť ako modem s výkonom 2400 bps. Mimochodom, zadávanie textových informácií bolo realizované pomerne dômyselným spôsobom: majiteľ mal na výber medzi miniatúrnou QWERTY klávesnicou, ktorá vzhľadom na veľkosť displeja 4,7 palca a rozlíšenie 160x293 pixelov nebola obzvlášť pohodlná na používanie a inteligentného asistenta PredictaKey. Ten zobrazil iba nasledujúcich 6 znakov, ktoré by sa podľa prediktívneho algoritmu dali použiť s najväčšou pravdepodobnosťou.

Najlepší prívlastok, ktorý možno použiť na charakterizáciu IBM Simon, „predbehol dobu“, čo nakoniec určilo úplné fiasko tohto zariadenia na trhu. Na jednej strane v tom čase neexistovali žiadne technológie, ktoré by umožnili, aby bol komunikátor skutočne pohodlný: málokto by chcel so sebou nosiť zariadenie s rozmermi 200 x 64 x 38 mm a hmotnosťou 623 gramov (a spolu s nabíjacou stanicou - viac ako 1 kg), Batéria vydržala iba 1 hodinu v režime hovoru a 12 hodín v pohotovostnom režime. Na druhej strane cena je: 899 USD so zmluvou od mobilného operátora BellSouth, ktorý sa stal oficiálnym partnerom IBM v USA, a vyše 1000 USD bez nej. Nezabudnite tiež na možnosť (alebo dokonca potrebu) zakúpiť si priestrannejšiu batériu - „len“ za 78 dolárov.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Vizuálne porovnanie IBM Simon, moderných smartfónov a jedľovej šišky

S externými úložnými zariadeniami to tiež nie je také jednoduché. Podľa hamburského účtu za vznik prvého takéhoto zariadenia môže opäť IBM. 11. októbra 1962 spoločnosť oznámila revolučný systém na ukladanie dát IBM 1311. Kľúčovou vlastnosťou nového produktu bolo použitie vymeniteľných kaziet, z ktorých každá obsahovala šesť 14-palcových magnetických platní. Hoci tento odnímateľný disk vážil 4,5 kilogramu, bol to stále dôležitý úspech, pretože aspoň bolo možné vymieňať kazety po naplnení a presúvať ich medzi inštaláciami, z ktorých každá mala veľkosť pôsobivej komody.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
IBM 1311 - dátové úložisko s vymeniteľnými pevnými diskami

Ale aj za takúto mobilitu sme si to museli zaplatiť výkonom a kapacitou. Jednak, aby sa predišlo poškodeniu dát, boli vonkajšie strany 1. a 6. platne zbavené magnetickej vrstvy a plnili aj ochrannú funkciu. Keďže na záznam sa teraz používalo len 10 lietadiel, celková kapacita vymeniteľného disku bola 2,6 MB, čo bolo v tom čase ešte dosť: jedna kazeta úspešne nahradila ⅕ štandardného kotúča magnetického filmu alebo 25 tisíc diernych štítkov, zatiaľ čo poskytovanie náhodného prístupu k údajom.

Po druhé, cenou za mobilitu bol pokles výkonu: otáčky vretena museli byť znížené na 1500 ot./min. a v dôsledku toho sa priemerný čas prístupu k sektoru zvýšil na 250 milisekúnd. Pre porovnanie, predchodca tohto zariadenia, IBM 1301, mal rýchlosť vretena 1800 ot./min. a sektorovú prístupovú dobu 180 ms. Avšak práve vďaka použitiu vymeniteľných pevných diskov sa IBM 1311 stal veľmi populárnym v podnikovom prostredí, pretože tento dizajn v konečnom dôsledku umožnil výrazne znížiť náklady na ukladanie jednotky informácií, čo umožnilo znížiť počet zakúpených inštalácií a plochy potrebnej na ich umiestnenie. Vďaka tomu sa zariadenie ukázalo ako jedno z najdlhšie žijúcich podľa štandardov trhu s počítačovým hardvérom a jeho výroba bola ukončená až v roku 1975.

Nástupca IBM 1311, ktorý získal index 3340, bol výsledkom vývoja nápadov zakomponovaných inžiniermi korporácie do dizajnu predchádzajúceho modelu. Nový systém ukladania dát dostal úplne utesnené kazety, vďaka čomu bolo možné na jednej strane neutralizovať vplyv environmentálnych faktorov na magnetické platne, zvýšiť ich spoľahlivosť a zároveň výrazne zlepšiť aerodynamiku vo vnútri kaziet. Obrázok bol doplnený o mikrokontrolér zodpovedný za pohyb magnetických hláv, ktorého prítomnosť umožnila výrazne zvýšiť presnosť ich polohovania.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
IBM 3340, prezývaný Winchester

V dôsledku toho sa kapacita každej kazety zvýšila na 30 megabajtov a čas prístupu k sektoru sa znížil presne 10-krát – na 25 milisekúnd. Rýchlosť prenosu dát zároveň dosiahla vtedajší rekord 885 kilobajtov za sekundu. Mimochodom, práve vďaka IBM 3340 sa začal používať žargón „Winchester“. Faktom je, že zariadenie bolo navrhnuté na súčasnú prevádzku s dvoma vymeniteľnými jednotkami, a preto získalo dodatočný index „30-30“. Svetoznáma puška Winchester mala rovnaký index, len s tým rozdielom, že ak v prvom prípade hovoríme o dvoch diskoch s kapacitou 30 MB, potom v druhom - o kalibri guľky (0,3 palca) a hmotnosť strelného prachu v kapsule (30 zŕn, to znamená asi 1,94 gramov).

Disketa - prototyp moderných externých jednotiek

Hoci práve kazety pre IBM 1311 možno považovať za pra-pra-pra-dedkov moderných externých pevných diskov, tieto zariadenia mali ešte stále nekonečne ďaleko od spotrebiteľského trhu. Ak však chcete pokračovať v rodokmeni mobilných pamäťových médií, musíte sa najprv rozhodnúť o kritériách výberu. Je zrejmé, že dierne štítky zostanú pozadu, keďže ide o technológiu „pred-diskovej“ éry. Sotva stojí za zváženie mechaniky založené na magnetických páskach: hoci formálne má cievka takú vlastnosť, ako je mobilita, jej výkon sa nedá porovnávať ani s prvými príkladmi pevných diskov z jednoduchého dôvodu, že magnetická páska poskytuje iba sekvenčný prístup k nahratému záznamu. údajov. Z hľadiska spotrebiteľských vlastností sú teda „mäkké“ disky najbližšie k pevným diskom. A je to pravda: diskety sú pomerne kompaktné, ale rovnako ako pevné disky vydržia opakované prepisovanie a sú schopné pracovať v režime náhodného čítania. Začnime nimi.

Ak očakávate, že znova uvidíte tri vzácne písmená, potom... máte úplnú pravdu. Napokon práve v laboratóriách IBM hľadala výskumná skupina Alana Shugarta dôstojnú náhradu za magnetické pásky, ktoré boli skvelé na archiváciu dát, no v každodenných úlohách boli horšie ako pevné disky. Vhodné riešenie navrhol starší inžinier David Noble, ktorý sa pripojil k tímu a v roku 1967 navrhol vymeniteľný magnetický disk s ochranným puzdrom, ktorý sa ovládal pomocou špeciálnej diskovej mechaniky. O štyri roky neskôr IBM predstavilo prvú disketu na svete, ktorá mala kapacitu 4 kilobajtov a priemer 80 palcov a už v roku 8 vyšla druhá generácia diskiet, ktorej kapacita bola už 1972 kilobajtov.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
IBM 8-palcová disketa s kapacitou 128 kilobajtov

Po úspechu diskiet sa už v roku 1973 Alan Shugart rozhodol korporáciu opustiť a založil si vlastnú spoločnosť s názvom Shugart Associates. Nový podnik začal ďalej vylepšovať disketové mechaniky: v roku 1976 spoločnosť predstavila 5,25-palcové kompaktné diskety a originálne disketové mechaniky, ktoré dostali aktualizovaný radič a rozhranie. Cena minidiskety Shugart SA-400 na začiatku predaja bola 390 USD za samotnú mechaniku a 45 USD za sadu desiatich diskiet. V celej histórii spoločnosti sa práve SA-400 stal najúspešnejším produktom: rýchlosť prepravy nových zariadení dosiahla 4000 kusov za deň a postupne 5,25-palcové diskety vytlačili svoje objemné osempalcové náprotivky. trh.

Spoločnosť Alana Shugarta však nedokázala ovládnuť trh dlho: už v roku 1981 prevzala taktovku spoločnosť Sony a predstavila ešte menšiu disketu, ktorej priemer bol iba 90 mm alebo 3,5 palca. Prvým počítačom, ktorý používal vstavanú diskovú jednotku nového formátu, bol HP-150, vydaný spoločnosťou Hewlett-Packard v roku 1984.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Prvý osobný počítač s 3,5-palcovou diskovou jednotkou Hewlett-Packard HP-150

Disketa od Sony sa ukázala byť taká úspešná, že rýchlo nahradila všetky alternatívne riešenia na trhu a samotný tvarový faktor vydržal takmer 30 rokov: sériová výroba 3,5-palcových diskiet sa skončila až v roku 2010. Popularita nového produktu bola spôsobená niekoľkými faktormi:

  • pevné plastové puzdro a posuvná kovová klapka poskytli spoľahlivú ochranu samotnému disku;
  • vďaka prítomnosti kovovej objímky s otvorom pre správne umiestnenie nebolo potrebné robiť otvor priamo v magnetickom kotúči, čo malo priaznivý vplyv aj na jeho bezpečnosť;
  • pomocou posuvného prepínača bola implementovaná ochrana proti prepísaniu (predtým bolo potrebné pre zablokovanie možnosti opakovaného nahrávania ovládací výrez na diskete zalepiť páskou).

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Nadčasová klasika - 3,5-palcová disketa Sony

Spolu s kompaktnosťou mali 3,5-palcové diskety aj oveľa vyššiu kapacitu v porovnaní s ich predchodcami. Najpokročilejšie 5,25-palcové diskety s vysokou hustotou, ktoré sa objavili v roku 1984, teda obsahovali 1200 kilobajtov dát. Hoci prvé 3,5-palcové vzorky mali kapacitu 720 KB a boli v tomto ohľade totožné s 5-palcovými disketami so štvornásobnou hustotou, už v roku 1987 sa objavili diskety s vysokou hustotou 1,44 MB a v roku 1991 - diskety s rozšírenou hustotou, pojme 2,88 MB dát.

Niektoré spoločnosti sa pokúšali vytvoriť ešte menšie diskety (napríklad Amstrad vyvinul 3-palcové diskety, ktoré sa používali v ZX Spectrum +3, a Canon vyrábal 2-palcové špecializované diskety na nahrávanie a ukladanie kompozitného videa), ale nikdy pochopil. No na trhu sa začali objavovať externé zariadenia, ktoré boli ideologicky oveľa bližšie k moderným externým diskom.

Iomegina Bernoulliho krabica a zlovestné „kliknutia smrti“

Čokoľvek sa dá povedať, objemy diskiet boli príliš malé na uloženie dostatočne veľkého množstva informácií: podľa moderných štandardov ich možno porovnať so základnými flash diskami. Čo však v tomto prípade možno nazvať analógom externého pevného disku alebo jednotky SSD? Na túto úlohu sa najlepšie hodia produkty Iomega.

Ich prvým zariadením predstaveným v roku 1982 bol takzvaný Bernoulliho box. Napriek veľkej kapacite na tú dobu (prvé mechaniky mali kapacitu 5, 10 a 20 MB) nebolo pôvodné zariadenie obľúbené, bez preháňania, pre jeho gigantické rozmery: „diskety“ od Iomega mali rozmery 21 x 27,5 cm, čo je identické s listom papiera A4.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Takto vyzerali pôvodné kazety do Bernoulliho boxu

Zariadenia spoločnosti si získali popularitu od Bernoulli Box II. Výrazne sa zmenšili rozmery mechanik: už mali dĺžku 14 cm a šírku 13,6 cm (čo je porovnateľné so štandardnými 5,25-palcovými disketami, ak neberiete do úvahy hrúbku 0,9 cm), pričom s oveľa pôsobivejšou kapacitou: od 20 MB pre základné modely po 230 MB pre disky, ktoré sa začali predávať v roku 1993. Takéto zariadenia boli dostupné v dvoch formátoch: ako interné moduly pre PC (vďaka ich zmenšenej veľkosti ich bolo možné nainštalovať namiesto 5,25-palcových čítačiek diskiet) a externé úložné systémy pripojené k počítaču cez rozhranie SCSI.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Druhá generácia Bernoulliho boxu

Priamymi nástupcami Bernoulliho boxu bol Iomega ZIP, ktorý spoločnosť predstavila v roku 1994. Ich popularizáciu výrazne uľahčili partnerstvá so spoločnosťami Dell a Apple, ktoré začali do svojich počítačov inštalovať disky ZIP. Prvý model, ZIP-100, používal disky s kapacitou 100 663 296 bajtov (asi 96 MB), pýšil sa rýchlosťou prenosu dát asi 1 MB/s a náhodným prístupovým časom maximálne 28 milisekúnd a externé disky mohli byť pripojený k PC cez LPT alebo SCSI. O niečo neskôr sa objavil ZIP-250 s kapacitou 250 640 384 bajtov (239 MB) a na konci série - ZIP-750, ktoré sú spätne kompatibilné s mechanikami ZIP-250 a podporujú prácu so ZIP-100 v staršom režime ( zo zastaraných jednotiek bolo možné len čítať informácie). Mimochodom, externé vlajkové lode dokonca stihli získať podporu pre USB 2.0 a FireWire.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Externý disk Iomega ZIP-100

S príchodom CD-R/RW výtvory Iomega prirodzene upadli do zabudnutia - predaj zariadení začal klesať, do roku 2003 sa znížil takmer štvornásobne a v roku 2007 už úplne zanikol (hoci k likvidácii výroby došlo až v roku 2010) . Veci by mohli dopadnúť inak, keby ZIP nemal isté problémy so spoľahlivosťou.

Ide o to, že výkon zariadení, pôsobivý na tie roky, bol zaistený rekordnými otáčkami za minútu: disketa sa otáčala rýchlosťou 3000 ot./min! Pravdepodobne ste už uhádli, prečo sa prvé zariadenia nenazývali inak ako Bernoulli box: v dôsledku vysokej rýchlosti otáčania magnetickej platne sa prúdenie vzduchu medzi zapisovacou hlavou a jej povrchom zrýchlilo, tlak vzduchu klesol. z ktorých sa disk posunul bližšie k senzoru (Bernoulliho zákon v akcii). Teoreticky by táto funkcia mala urobiť zariadenie spoľahlivejším, ale v praxi sa spotrebitelia stretávali s takým nepríjemným javom, akým je Clicks of Death. Akákoľvek, aj tá najmenšia hrana na magnetickej platni pohybujúcej sa obrovskou rýchlosťou by mohla nenávratne poškodiť zapisovaciu hlavu, po čom by pohon zaparkoval aktuátor a zopakoval pokus o čítanie, ktorý bol sprevádzaný charakteristickým cvakaním. Takáto porucha bola „nákazlivá“: ak sa používateľ okamžite nezorientoval a do poškodeného zariadenia vložil ďalšiu disketu, potom sa po niekoľkých pokusoch o čítanie stala tiež nepoužiteľná, pretože samotná zapisovacia hlava so zlomenou geometriou poškodila povrchu diskety. Zároveň by disketa s otrepami mohla okamžite „zabiť“ ďalšieho čitateľa. Preto tí, ktorí pracovali s produktmi Iomega, museli starostlivo skontrolovať funkčnosť diskiet a na neskorších modeloch sa dokonca objavili zodpovedajúce varovné štítky.

Magneto-optické disky: HAMR retro štýl

Na záver, ak už hovoríme o prenosných pamäťových médiách, nemôžeme nespomenúť taký zázrak techniky, akým sú magnetooptické disky (MO). Prvé zariadenia tejto triedy sa objavili na začiatku 80. rokov 1988. storočia, no najviac sa rozšírili až v roku 256, kedy NeXT predstavil svoj prvý počítač s názvom NeXT Computer, ktorý bol vybavený magneto-optickou mechanikou vyrábanou spoločnosťou Canon a podporoval prácu s diskami s kapacitou XNUMX MB.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
NeXT Computer - prvé PC vybavené magneto-optickou mechanikou

Samotná existencia magneto-optických diskov opäť potvrdzuje správnosť epigrafu: hoci sa o technológii termomagnetického záznamu (HAMR) aktívne diskutuje až v posledných rokoch, tento prístup bol úspešne použitý v MO pred viac ako 30 rokmi! Princíp záznamu na magneto-optické disky je podobný ako pri HAMR, s výnimkou niektorých nuancií. Samotné disky boli vyrobené z feromagnetík - zliatin schopných udržiavať magnetizáciu pri teplotách pod Curieovým bodom (asi 150 stupňov Celzia) bez vystavenia vonkajšiemu magnetickému poľu. Počas záznamu bol povrch platne predhriaty laserom na teplotu Curieovho bodu, po čom magnetická hlava umiestnená na zadnej strane disku zmenila magnetizáciu príslušnej oblasti.

Kľúčový rozdiel medzi týmto prístupom a HAMR bol v tom, že informácie sa čítali aj pomocou lasera s nízkym výkonom: polarizovaný laserový lúč prešiel cez platňu disku, odrazil sa od substrátu a potom, keď prešiel cez optický systém čítačky, zasiahol senzor, ktorý zaznamenal zmenu rovinnej laserovej polarizácie. Tu môžete pozorovať praktickú aplikáciu Kerrovho javu (kvadratický elektrooptický efekt), ktorého podstatou je zmena indexu lomu optického materiálu v pomere k druhej mocnine sily elektromagnetického poľa.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Princíp čítania a zápisu informácií na magneto-optické disky

Prvé magnetooptické disky nepodporovali prepisovanie a boli označené skratkou WORM (Write Once, Read Many), no neskôr sa objavili modely, ktoré podporujú viacnásobný zápis. Prepisovanie sa uskutočnilo v troch prechodoch: najprv sa informácie vymazali z disku, potom sa vykonalo samotné nahrávanie, po ktorom sa skontrolovala integrita údajov. Tento prístup zabezpečil zaručenú kvalitu záznamu, vďaka čomu boli MO ešte spoľahlivejšie ako CD a DVD. A na rozdiel od diskiet magnetooptické médiá prakticky nepodliehali demagnetizácii: podľa odhadov výrobcov je doba uchovávania údajov na prepisovateľných MO najmenej 50 rokov.

Už v roku 1989 sa na trhu objavili obojstranné 5,25-palcové disky s kapacitou 650 MB, ktoré poskytovali rýchlosť čítania až 1 MB/s a časy náhodného prístupu od 50 do 100 ms. Na konci obľúbenosti MO by sa na trhu dali nájsť modely, ktoré by pojali až 9,1 GB dát. Najviac sa však využívajú kompaktné 90mm disky s kapacitami od 128 do 640 MB.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Kompaktná 640 MB magnetooptická mechanika od Olympusu

Do roku 1994 sa jednotková cena 1 MB dát uložených na takomto disku pohybovala od 27 do 50 centov v závislosti od výrobcu, čo z nich spolu s vysokým výkonom a spoľahlivosťou urobilo úplne konkurencieschopné riešenie. Ďalšou výhodou magneto-optických zariadení v porovnaní s rovnakými ZIP bola podpora širokej škály rozhraní vrátane ATAPI, LPT, USB, SCSI, IEEE-1394a.

Napriek všetkým výhodám mala magnetooptika aj množstvo nevýhod. Napríklad disky rôznych značiek (a MO bol vyrobený mnohými veľkými spoločnosťami vrátane Sony, Fujitsu, Hitachi, Maxell, Mitsubishi, Olympus, Nikon, Sanyo a ďalších) sa ukázali ako navzájom nekompatibilné kvôli funkciám formátovania. Vysoká spotreba energie a potreba dodatočného chladiaceho systému zase obmedzili používanie takýchto diskov v notebookoch. Nakoniec trojnásobný cyklus výrazne zvýšil čas nahrávania a tento problém bol vyriešený až v roku 1997 s príchodom technológie LIMDOW (Light Intensity Modulated Direct Overwrite), ktorá spojila prvé dva stupne do jedného pridaním magnetov zabudovaných do disku. kazety, ktorá vykonala vymazanie informácií. V dôsledku toho magnetooptika postupne stratila význam aj v oblasti dlhodobého ukladania dát a ustúpila klasickým streamerom LTO.

A vždy mi niečo chýba...

Všetko, čo je uvedené vyššie, jasne ilustruje jednoduchý fakt, že bez ohľadu na to, aký dômyselný môže byť vynález, okrem iného musí byť načasovaný. IBM Simon bol odsúdený na neúspech, keďže v čase jeho vzniku ľudia nepotrebovali absolútnu mobilitu. Magneto-optické disky sa stali dobrou alternatívou k HDD, ale zostali mnohými profesionálmi a nadšencami, pretože v tom čase boli rýchlosť, pohodlie a samozrejme nízka cena pre masového spotrebiteľa oveľa dôležitejšie, na čo bol priemerný kupujúci pripravený. obetovať spoľahlivosť. Tie isté ZIP, napriek všetkým svojim výhodám, sa nikdy nedokázali stať skutočným mainstreamom, pretože ľudia sa v skutočnosti nechceli pozerať na každú disketu pod lupou a hľadať otrepy.

Preto prirodzený výber v konečnom dôsledku jasne rozdelil trh na dve paralelné oblasti: vymeniteľné pamäťové médiá (CD, DVD, Blu-Ray), flash disky (na ukladanie malého množstva dát) a externé pevné disky (na veľké množstvá). Medzi tými poslednými sa nevysloveným štandardom stali kompaktné 2,5-palcové modely v jednotlivých prípadoch, za vzhľad ktorých vďačíme predovšetkým notebookom. Ďalším dôvodom ich obľúbenosti je ich cenová efektívnosť: ak sa klasické 3,5-palcové HDD v externom obale len ťažko dajú nazvať „prenosné“ a nevyhnutne si vyžadovali pripojenie dodatočného zdroja energie (čo znamená, že ste stále museli nosiť adaptér so sebou ), potom najviac, čo 2,5-palcové disky mohli potrebovať, bol ďalší USB konektor a neskoršie a energeticky úsporné modely nevyžadovali ani toto.

Mimochodom, za vzhľad miniatúrnych HDD vďačíme PrairieTek, malej spoločnosti, ktorú v roku 1986 založil Terry Johnson. Len tri roky po svojom objavení PrairieTek predstavil prvý 2,5-palcový pevný disk na svete s kapacitou 20 MB s názvom PT-220. O 30 % kompaktnejší v porovnaní s desktopovými riešeniami, disk mal výšku iba 25 mm, čím sa stal optimálnou možnosťou pre použitie v notebookoch. Bohužiaľ, ani ako priekopníci na trhu s miniatúrnymi pevnými diskami PrairieTek nikdy nedokázali dobyť trh, čím sa dopustili fatálnej strategickej chyby. Po zavedení výroby PT-220 zamerali svoje úsilie na ďalšiu miniaturizáciu a čoskoro vydali model PT-120, ktorý mal pri rovnakej kapacite a rýchlostných charakteristikách hrúbku iba 17 mm.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
2,5-palcový pevný disk PrairieTek PT-120 druhej generácie

Chybný výpočet spočíval v tom, že kým inžinieri PrairieTek bojovali o každý milimeter, konkurenti ako JVC a Conner Peripherals zväčšovali objem pevných diskov, a to sa v takejto nerovnej konfrontácii ukázalo ako rozhodujúce. V snahe chytiť vlak sa PrairieTek zapojil do pretekov v zbrojení a pripravil model PT-240, ktorý obsahoval 42,8 MB dát a mal na tú dobu rekordne nízku spotrebu energie – iba 1,5 W. Ale bohužiaľ, ani to nezachránilo spoločnosť pred krachom a v dôsledku toho už v roku 1991 zanikla.

Príbeh PrairieTek je ďalšou jasnou ilustráciou toho, ako technologické pokroky, bez ohľadu na to, aké významné sa môžu zdať, môžu byť jednoducho nenárokované trhom kvôli ich neaktuálnosti. Začiatkom 90. rokov ešte neboli spotrebitelia rozmaznaní ultrabookmi a ultratenkými smartfónmi, takže o takéto disky nebola núdza. Stačí si spomenúť na prvý tablet GridPad, ktorý spoločnosť GRiD Systems Corporation uviedla na trh v roku 1989: „prenosné“ zariadenie vážilo viac ako 2 kg a jeho hrúbka dosiahla 3,6 cm!

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
GridPad – prvý tablet na svete

A takéto „dieťa“ bolo v tých dňoch považované za celkom kompaktné a pohodlné: koncový používateľ jednoducho nevidel nič lepšie. Oveľa naliehavejšia bola zároveň otázka miesta na disku. Rovnaký GridPad napríklad vôbec nemal pevný disk: ukladanie informácií bolo implementované na základe čipov RAM, ktorých nabíjanie bolo udržiavané vstavanými batériami. V porovnaní s podobnými zariadeniami vyzeral neskôr objavený Toshiba T100X (DynaPad) ako skutočný zázrak vďaka tomu, že mal na palube plnohodnotný 40 MB pevný disk. Skutočnosť, že „mobilné“ zariadenie malo hrúbku 4 centimetre, nikoho netrápilo.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Tablet Toshiba T100X, v Japonsku známejší ako DynaPad

Ale ako viete, chuť do jedla prichádza s jedlom. Každým rokom pribúdali požiadavky používateľov a bolo čoraz ťažšie ich uspokojiť. S rastúcou kapacitou a rýchlosťou pamäťových médií si čoraz viac ľudí začalo myslieť, že mobilné zariadenia by mohli byť kompaktnejšie a možnosť mať k dispozícii prenosný disk, do ktorého by sa zmestili všetky potrebné súbory, by prišla vhod. Inými slovami, na trhu bol dopyt po zariadeniach zásadne odlišných z hľadiska pohodlia a ergonómie, ktorému bolo treba vyhovieť a konfrontácia medzi IT spoločnosťami pokračovala s novým elánom.

Tu sa oplatí vrátiť sa k dnešnému epigrafu. Éra pevných diskov začala dávno pred rokom 1984: prvý prototyp flash pamäte vytvoril inžinier Fujio Masuoka v Toshiba Corporation už v roku 1988 a na trhu sa objavil prvý komerčný produkt založený na nej, Digipro FlashDisk. už v roku 16. Technologický zázrak obsahoval 5000 megabajtov dát a jeho cena bola XNUMX dolárov.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Digipro FlashDisk - prvý komerčný SSD disk

Nový trend podporila spoločnosť Digital Equipment Corporation, ktorá začiatkom 90. rokov predstavila 5,25-palcové zariadenia série EZ5x s podporou rozhraní SCSI-1 a SCSI-2. Izraelská spoločnosť M-Systems nezostala bokom, keď v roku 1990 ohlásila rodinu SSD diskov s názvom Fast Flash Disk (alebo FFD), ktoré viac-menej pripomínali tie moderné: SSD mali 3,5-palcový formát a mohli pojať od 16 do 896 megabajtov dát. Prvý model s názvom FFD-350 bol uvedený na trh v roku 1995.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
M-Systems FFD-350 208 MB - prototyp moderných SSD

Na rozdiel od tradičných pevných diskov boli SSD disky oveľa kompaktnejšie, mali vyšší výkon a hlavne boli odolné voči nárazom a silným vibráciám. Potenciálne to z nich urobilo takmer ideálnych kandidátov na vytváranie mobilných úložných zariadení, ak nie pre jedno „ale“: vysoké ceny za jednotku ukladania informácií, a preto sa takéto riešenia ukázali ako prakticky nevhodné pre spotrebiteľský trh. Boli populárne v podnikovom prostredí, používali sa v letectve na vytváranie „čiernych skriniek“ a inštalovali sa do superpočítačov výskumných centier, ale vytvorenie maloobchodného produktu v tom čase neprichádzalo do úvahy: nikto by ich nekúpil, aj keby akákoľvek spoločnosť sa rozhodla predať takéto disky za cenu.

Zmeny na trhu však nenechali na seba dlho čakať. Rozvoju spotrebiteľského segmentu vymeniteľných SSD diskov výrazne uľahčila digitálna fotografia, pretože práve v tomto odvetví bol akútny nedostatok kompaktných a energeticky efektívnych pamäťových médií. Veď posúďte sami.

Prvý digitálny fotoaparát na svete sa objavil (spomínajúc na slová Kazateľa) už v decembri 1975: vynašiel ho Stephen Sasson, inžinier z Eastman Kodak Company. Prototyp pozostával z niekoľkých desiatok dosiek plošných spojov, optickej jednotky zapožičanej z Kodak Super 8 a magnetofónu (fotografie boli nahrávané na bežné audiokazety). Ako zdroj energie pre kameru bolo použitých 16 nikel-kadmiových batérií a celá vážila 3,6 kg.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Prvý prototyp digitálneho fotoaparátu vytvorený spoločnosťou Eastman Kodak Company

Rozlíšenie matice CCD tohto „dieťaťa“ bolo iba 0,01 megapixelov, čo umožnilo získať snímky s rozmermi 125 × 80 pixelov a každá fotografia sa vytvorila 23 sekúnd. Ak vezmeme do úvahy takéto „pôsobivé“ vlastnosti, takáto jednotka bola na všetkých frontoch nižšia ako tradičné filmové zrkadlovky, čo znamená, že vytvorenie komerčného produktu na jej základe neprichádzalo do úvahy, hoci vynález bol neskôr uznaný ako jeden z najdôležitejších. míľniky v histórii vývoja fotografie a Steve bol oficiálne uvedený do Siene slávy spotrebnej elektroniky.

O 6 rokov neskôr prevzala iniciatívu od Kodaku spoločnosť Sony, ktorá 25. augusta 1981 oznámila bezfilmovú videokameru Mavica (názov je skratkou pre Magnetic Video Camera).

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Prototyp digitálneho fotoaparátu Sony Mavica

Kamera od japonského giganta vyzerala oveľa zaujímavejšie: prototyp používal maticu CCD 10 x 12 mm a pýšil sa maximálnym rozlíšením 570 x 490 pixelov a nahrávanie prebiehalo na kompaktné 2-palcové diskety Mavipack, ktoré boli schopné držanie od 25 do 50 snímok v závislosti od režimu snímania. Ide o to, že vytváraný rámec pozostával z dvoch televíznych polí, z ktorých každé bolo zaznamenané ako kompozitné video a bolo možné zaznamenať obe polia naraz alebo len jedno. V druhom prípade síce rozlíšenie snímky kleslo 2-krát, no takáto fotografia vážila o polovicu menej.

Sony pôvodne plánovalo začať masovú 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 komerčná realizácia projektu v podobe Mavica MVC-A7AF a Pro Mavica MVC-2000 uzrela svetlo sveta až v roku 1986 a kamery stáli takmer o rádovo viac. ako bolo pôvodne plánované.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Digitálny fotoaparát Sony Pro Mavica MVC-2000

Napriek rozprávkovej cene a inováciám bolo ťažké nazvať prvý Mavica ideálnym riešením pre profesionálne použitie, hoci v určitých situáciách sa takéto kamery ukázali ako takmer ideálne riešenie. Napríklad reportéri CNN použili Sony Pro Mavica MVC-5000, keď informovali o udalostiach zo 4. júna na Námestí nebeského pokoja. Vylepšený model dostal dve nezávislé matice CCD, z ktorých jedna generovala jasový video signál a druhá – signál rozdielu farieb. Tento prístup umožnil opustiť používanie Bayerovho farebného filtra a zvýšiť horizontálne rozlíšenie na 500 TVL. Hlavnou výhodou fotoaparátu však bola jeho podpora priameho prepojenia s modulom PSC-6, ktorý umožňuje prenášať prijaté snímky cez rádio priamo do redakcie. Práve vďaka tomu mohla CNN ako prvá zverejniť reportáž z miesta činu a Sony následne dokonca dostalo špeciálnu cenu Emmy za prínos k rozvoju digitálneho prenosu spravodajských fotografií.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Sony Pro Mavica MVC-5000 – rovnaký fotoaparát, vďaka ktorému sa Sony stalo víťazom ceny Emmy

Čo však v prípade, ak má fotograf za sebou dlhú služobnú cestu ďaleko od civilizácie? V tomto prípade si mohol vziať so sebou jeden z nádherných fotoaparátov Kodak DCS 100, ktoré boli uvedené na trh v máji 1991. Monštruózny hybrid maloformátovej zrkadlovky Nikon F3 HP s digitálnym set-top boxom DCS Digital Film Back vybaveným navíjačom sa pripájal k externej Digital Storage Unit (treba ho nosiť na ramennom popruhu) pomocou kábel.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Digitálny fotoaparát Kodak DCS 100 je stelesnením „kompaktnosti“

Kodak ponúkal dva modely, z ktorých každý mal niekoľko variácií: farebný DCS DC3 a čiernobiely DCS DM3. Všetky fotoaparáty v rade boli vybavené matricami s rozlíšením 1,3 megapixela, líšili sa však veľkosťou vyrovnávacej pamäte, ktorá určovala maximálny povolený počet snímok pri sériovom snímaní. Napríklad úpravy s 8 MB na palube mohli snímať rýchlosťou 2,5 snímky za sekundu v sérii 6 snímok a pokročilejšie, 32 MB, umožňovali dĺžku série 24 snímok. Ak bol tento prah prekročený, rýchlosť snímania klesla na 1 snímku za 2 sekundy, kým sa vyrovnávacia pamäť úplne nevyprázdnila.

Pokiaľ ide o jednotku DSU, bola vybavená 3,5-palcovým 200 MB pevným diskom, ktorý je schopný uložiť od 156 „surových“ fotografií do 600 komprimovaných pomocou hardvérového prevodníka JPEG (dokúpený a nainštalovaný dodatočne) a LCD displejom na prezeranie obrázkov. . Inteligentné úložisko dokonca umožňovalo pridávať k fotkám krátke popisy, no vyžadovalo si to pripojenie externej klávesnice. Spolu s batériami jej hmotnosť bola 3,5 kg, pričom celková hmotnosť súpravy dosiahla 5 kg.

Napriek pochybnému pohodliu a cene od 20 do 25 tisíc dolárov (v maximálnej konfigurácii) sa v priebehu nasledujúcich troch rokov predalo asi 1000 podobných zariadení, ktoré okrem novinárov zaujímali aj zdravotnícke zariadenia, políciu a množstvo priemyselných podnikov. Jedným slovom bol dopyt po takýchto produktoch, ako aj naliehavá potreba miniatúrnych pamäťových médií. SanDisk ponúkol vhodné riešenie, keď v roku 1994 predstavil štandard CompactFlash.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Pamäťové karty CompactFlash od SanDisk a PCMCIA adaptér na ich pripojenie k PC

Ukázalo sa, že nový formát je taký úspešný, že sa úspešne používa dodnes a združenie CompactFlash, ktoré vzniklo v roku 1995, má v súčasnosti viac ako 200 zúčastnených spoločností vrátane Canon, Eastman Kodak Company, Hewlett-Packard, Hitachi Global Systems Technologies, Lexar. Media , Renesas Technology, Socket Communications a mnoho ďalších.

Pamäťové karty CompactFlash sa pýšili celkovými rozmermi 42 mm x 36 mm s hrúbkou 3,3 mm. Fyzickým rozhraním diskov bola v podstate odizolovaná PCMCIA (50 pinov namiesto 68), vďaka čomu sa takáto karta dala jednoducho pripojiť k slotu pre rozširujúcu kartu PCMCIA Type II pomocou pasívneho adaptéra. Pomocou opäť pasívneho adaptéra si CompactFlash mohol vymieňať dáta s periférnymi zariadeniami cez IDE (ATA) a špeciálne aktívne adaptéry umožňovali prácu so sériovými rozhraniami (USB, FireWire, SATA).

Napriek relatívne malej kapacite (prvý CompactFlash dokázal pojať len 2 MB dát) boli pamäťové karty tohto typu v profesionálnom prostredí žiadané pre svoju kompaktnosť a efektivitu (jeden takýto disk spotreboval cca 5 % elektrickej energie oproti bežnému 2,5 -palcové HDD, čo umožnilo predĺžiť výdrž batérie prenosného zariadenia) a všestrannosť, ktorá bola dosiahnutá jednak podporou mnohých rôznych rozhraní, ako aj možnosťou prevádzky zo zdroja s napätím 3,3 alebo 5 voltov, a čo je najdôležitejšie - pôsobivá odolnosť voči preťaženiu nad 2000 g, čo bola pre klasické pevné disky takmer nedosiahnuteľná latka.

Ide o to, že je technicky nemožné vytvoriť pevné disky skutočne odolné voči nárazom kvôli ich konštrukčným vlastnostiam. Pri páde je akýkoľvek predmet vystavený kinetickému nárazu stoviek alebo dokonca tisícok g (štandardné gravitačné zrýchlenie 9,8 m/s2) za menej ako 1 milisekundu, čo je pre klasické HDD spojené s množstvom veľmi nepríjemných následkov. , medzi ktorými je potrebné zdôrazniť:

  • kĺzanie a posúvanie magnetických dosiek;
  • vzhľad vôle v ložiskách, ich predčasné opotrebovanie;
  • plesnutie hláv o povrch magnetických dosiek.

Posledná situácia je pre pohon najnebezpečnejšia. Keď je energia nárazu nasmerovaná kolmo alebo pod miernym uhlom k horizontálnej rovine HDD, magnetické hlavy sa najskôr odchýlia zo svojej pôvodnej polohy a potom prudko klesnú smerom k povrchu palacinky, pričom sa jej dotýkajú okrajom v dôsledku ktoré magnetická platňa dostáva povrchové poškodenie. Navyše trpí nielen miesto, kde došlo k nárazu (ktorý mimochodom môže mať značný rozsah, ak sa informácie zaznamenávali alebo čítali v čase pádu), ale aj oblasti, kde boli mikroskopické fragmenty magnetického povlaku. rozptýlené: sú zmagnetizované, neposúvajú sa pôsobením odstredivej sily na okraj, zostávajú na povrchu magnetickej platne, narúšajú bežné operácie čítania/zápisu a prispievajú k ďalšiemu poškodeniu ako samotnej placky, tak aj zapisovacej hlavy. Ak je náraz dostatočne silný, môže to dokonca viesť k odtrhnutiu snímača a úplnému zlyhaniu disku.

Vo svetle vyššie uvedeného boli pre fotoreportérov nové mechaniky skutočne nenahraditeľné: je oveľa lepšie mať pri sebe tucet či dve nenáročné karty, ako nosiť na chrbte vec vo veľkosti videorekordéra, čo je takmer 100 kusov. % pravdepodobnosť zlyhania pri najmenšom silovom údere. Pamäťové karty však boli pre maloobchodného spotrebiteľa stále príliš drahé. Preto Sony úspešne ovládlo trh point-and-shoot s kockou Mavica MVC-FD, ktorá ukladala fotografie na štandardné 3,5-palcové diskety naformátované v DOS FAT12, čo zaisťovalo kompatibilitu s takmer akýmkoľvek počítačom tej doby.

Externé úložné zariadenia: od čias IBM 1311 až po súčasnosť. Časť 1
Amatérsky digitálny fotoaparát Sony Mavica MVC-FD73

A to pokračovalo takmer do konca desaťročia, kým IBM nezasiahla. O tom si však povieme v ďalšom článku.

Na aké nezvyčajné zariadenia ste narazili? Možno ste mali možnosť strieľať na Mavicu, sledovať agóniu Iomega ZIP na vlastné oči alebo použiť Toshiba T100X? Podeľte sa o svoje príbehy v komentároch.

Zdroj: hab.com

Pridať komentár