Kar je bilo, bo tudi ostalo;
in kar je bilo narejeno, se bo tudi delalo,
in ni nič novega pod soncem.
Knjiga Ekliha, 1:9
Večna modrost, zapisana v epigrafu, je uporabna v skoraj vsakem sektorju, vključno s tako hitro spreminjajočim se, kot je IT. Izkazalo se je, da so mnoge novosti, o katerih se šele zdaj začne govoriti, temelji na izumih, narejenih pred več desetletji, ki so bili uspešno (ali manj uspešno) uporabljeni v potrošniških napravah ali v B2B sektorju. To se nanaša tudi na vidik, ki se zdi novodobno, kot so mobilne naprave in prenosni podatki, o čemer bomo podrobneje govorili v današnjem gradivu.
Zgledi niso daleč. Vzemimo za primer mobilne telefone. Če menite, da je prvo 'pametno' napravo, ki nima tipkovnice, iPhone, ki se je pojavil šele leta 2007, se globoko motite. Ideja o pravem pametnem telefonu, ki združuje komunikacijsko sredstvo in možnosti PDA v eni sami napravi, ne pripada Apple, temveč IBM-u; prvi tak aparat je bil predstavljen širši javnosti že 23. novembra 1992 na razstavi dosežkov telekomunikacijske industrije COMDEX v Las Vegasu, v serijsko proizvodnjo pa je šel to tehnološko čudo leta 1994.
IBM Simon osebni komunikator — prvi na svetu pametni telefon s touchscreenom
Osebni komunikator IBM Simon je postal prvi mobilni telefon, ki je popolnoma izgubil tipkovnico, vnos podatkov pa je potekal izključno preko zaslona na dotik. Ta naprava je združevala funkcionalnost organizatorja, omogočala je pošiljanje in prejemanje faksov ter delo z elektronsko pošto. Po potrebi je bilo možno IBM Simon povezati s osebnim računalnikom za izmenjavo podatkov ali uporabo kot modem s hitrostjo 2400 bps. Mimogrede, vnos besedilnih informacij je bil izveden na precej inteligenten način: uporabniku je bila na voljo izbira med miniaturizirano QWERTY tipkovnico, ki jo je bilo ob upoštevanju velikosti zaslona 4,7 palca in ločljivosti 160×293 pikslov precej neprijetno uporabljati, in inteligentnim pomočnikom PredictaKey. Ta je na zaslonu izpisoval zgolj naslednjih 6 znakov, za katere je prediktivni algoritem menil, da bi jih bilo verjetno najpogosteje uporabiti.
Najboljši epitet, s katerim lahko opišemo IBM Simon, je 'pred svojim časom', kar je na koncu tudi povzročilo popolno fiasko te naprave na trgu. S ene strani takrat še niso obstajale tehnologije, ki bi omogočale, da bi bil komunikator resnično udoben: malo kdo si želi nositi napravo velikosti 200×64×38 mm in teže 623 gramov (skupaj s polnilno postajo - več kot 1 kg), katere baterija je zadoščala le za 1 uro pogovora in 12 ur v načinu pripravljenosti. Po drugi strani pa je bila cena: 899 dolarjev s pogodbo mobilnega operaterja BellSouth, ki je postal uradni partner IBM v ZDA, in več kot 1000 dolarjev brez njega. In ne pozabimo na možnost (oz. celo nujo) nakupa večje baterije - 'samo' za 78 dolarjev.
Vizualna primerjava IBM Simon, sodobnih pametnih telefonov in jelke
Z zunanjimi napravami za shranjevanje podatkov ni vse tako preprosto. Po hamburški metriki lahko prvo takšno napravo ponovno pripišemo IBM-u. 11. oktobra 1962 je podjetje napovedalo revolucionarni sistem shranjevanja podatkov IBM 1311. Ključna značilnost novosti je bila uporaba zamenjivih kartuš, vsaka od njih je vsebovala šest 14-palčnih magnetnih plošč. Čeprav je imela ta snemljiva naprava težo 4,5 kilograma, je to kljub temu predstavljalo pomemben dosežek, saj je bilo mogoče menjati kasete, ko so se napolnile, in jih prenašati med napravami, ki so bile velike kot impozantna komoda.
IBM 1311 — shranjevanje podatkov z zamenljivimi trdimi diski
Toda tudi za to mobilnost je bilo treba plačati z zmanjšanjem zmogljivosti in kapacitete. Prvič, da bi preprečili poškodbo podatkov, so zunanje strani 1. in 6. plošče odstranili s magnetne plasti, in tako so hkrati opravljale zaščitno funkcijo. Ker so za zapisovanje uporabljali le 10 površin, je skupna kapaciteta snemljivega diska znašala 2,6 megabajta, kar je bilo v tistih časih še vedno precej veliko: ena kartuša je uspešno nadomestila ⅕ standardne bobine z magnetnim trakom ali 25 tisoč perforiranih kartic, pri tem pa je omogočila naključni dostop do podatkov.
Drugič, cena za mobilnost je bila zmanjšanje zmogljivosti: hitrost vrtenja vretena je bilo treba zmanjšati na 1500 obratov na minuto, in posledično je povprečni čas dostopa do sektorja zrasel na 250 milisekund. Za primerjavo, pri predhodniku tega aparata, IBM 1301, je hitrost vrtenja vretena znašala 1800 rpm, čas dostopa do sektorja pa 180 ms. Kljub temu je prav zaradi uporabe snemljivih trdih diskov IBM 1311 postala zelo popularna v poslovnem okolju, saj je ta zasnova na koncu omogočila znatno znižanje stroškov shranjevanja enote informacij, kar je omogočilo zmanjšanje števila nabavljenih naprav in prostora, potrebnega za njihovo namestitev. Tako je naprava postala ena izmed najbolj dolgovečnih na trgu računalniške opreme in je bila ukinjena šele leta 1975.
Naslednik IBM 1311, označen s indeksom 3340, je rezultat razvoja idej, ki so jih inženirji podjetja vgradili v konstrukcijo prejšnjega modela. Nova sistem za shranjevanje podatkov je dobila popolnoma hermetične kartuše, zaradi česar je uspelo, na eni strani, zmanjšati vpliv okoljskih dejavnikov na magnetne plošče, kar je povečalo njihovo zanesljivost, in hkrati znatno izboljšati aerodinamiko znotraj kaset. Podobo dopolnjuje mikrokontroler, odgovoren za premikanje magnetnih glav, katerega prisotnost je omogočila znatno povečanje natančnosti njihovega pozicioniranja.
IBM 3340, znan kot Vinchester
Kot posledica se je kapaciteta vsake kartuše povečala na 30 megabajtov, dostopni čas do sektorja pa se je zmanjšal točno za 10-krat — na 25 milisekund. Hitrost prenosa podatkov je dosegla rekordnih 885 kilobajtov na sekundo. Mimogrede, prav IBM 3340 je populariziral žargon 'vinchester'. Dejansko je bila naprava zasnovana za hkratno delovanje z dvema snemljivima napravama, zaradi česar je dobila dodatni indeks '30-30'. Enak indeks je imela tudi svetovno znana puška Winchester, pri čemer razlika ni bila v obeh diskih kapacitete 30 MB, temveč v kalibru krogle (0,3 palca) in teži praška v kapsuli (30 zrn, kar je približno 1,94 grama).
Floppy Disk — predhodnik sodobnih zunanjih naprav za shranjevanje
Čeprav so kasete za IBM 1311 lahko obravnavane kot predniki sodobnih zunanjih trdih diskov, so bila ta naprava daleč od potrošniškega trga. Da bi nadaljevali genealogijo mobilnih nosilcev informacij, se je najprej treba dogovoriti o kriterijih izbire. Očitno bodo perforirane kartice izločene, saj predstavljajo tehnologijo iz pred-diskovne dobe. Prav tako ni smiselno upoštevati naprave na osnovi magnetnih trakov: čeprav formalno boben izpolnjuje kriterij mobilnosti, njegova zmogljivost ne more biti primerljiva niti s prvimi vzorci trdih diskov, saj zagotavlja samo zaporedni dostop do zabeleženih podatkov. Tako so diski „mehki“ najbližje trdim diskom z vidika potrošniških lastnosti. In res: diskete so dovolj kompaktne, hkrati pa, podobno kot trdi diski, prenašajo večkratno prepisovanje in omogočajo dostop do podatkov na naključen način. Od tod bomo začeli.
Če pričakujete, da boste spet videli tri magične črke, ste popolnoma pravi. Prav v laboratorijih IBM je raziskovalna skupina Alana Shugarta iskala ustrezno zamenjavo za magnetne trakove, ki so odlično ustrezali za arhiviranje podatkov, a so bili v vsakodnevnih nalogah slabši od trdih diskov. Ustrezno rešitev je predlagal senior inženir David Noble, ki je leta 1967 oblikoval odstranljiv magnetni disk s zaščitnim ohišjem, s katerim se je delalo s posebnim diskom. Štiri leta pozneje je IBM predstavil prvi na svetu disk, ki je imel kapaciteto 80 kilobajtov in premer 8 palcev, že leta 1972 pa je luč sveta ugledala druga generacija diskov, katere kapaciteta je znašala že 128 kilobajtov.
8-palčna disketa IBM s kapaciteto 128 kilobajtov
Na valovih uspeha diskete je že leta 1973 Alan Shugart sprejel odločitev, da zapusti korporacijo in ustanovi lastno podjetje, poimenovano Shugart Associates. Novo podjetje se je osredotočilo na nadaljnje izboljšanje pomnilnikov na fleksibilnih diskih: leta 1976 je podjetje na trg uvedlo kompaktne diskete velikosti 5,25 palca in originalne disketne enote, ki so prejele nov nadzornik in vmesnik. Cena Shugart SA-400 mini-floppy ob začetku prodaje je znašala 390 USD za samo disketno enoto in 45 USD za pakiranje desetih diskete. V vsem obdobju obstoja podjetja je bil prav SA-400 najuspešnejši izdelek: tempo odpreme novih naprav je dosegel 4000 enot na dan, in postopoma so 5,25-palčne diskete preživele velike osem-palčne brate.
Vendar pa tudi podjetje Alana Shugarta ni moglo dolgo obvladovati trga: že leta 1981 je štafeto prevzela Sony, ki je predstavila še bolj kompaktno disketo, katere premer je znašal le 90 mm, oziroma 3,5 palca. Prvi osebni računalnik, ki je uporabljal vgrajeno disketno enoto novega formata, je bil HP-150, izdan podjetjem Hewlett-Packard leta 1984.
Prvi osebni računalnik s 3,5-palčno disketno enoto Hewlett-Packard HP-150
Disketa podjetja Sony se je izkazala za izjemno uspešno, saj je hitro izpodrila vse alternativne rešitve, predstavljene na trgu, sam form-factor pa je obstajal skoraj 30 let: množična proizvodnja 3,5-palčnih diskete se je končala šele leta 2010. Priljubljenost novega produkta je povzročilo več dejavnikov:
- trden plastičen žep in pomična kovinska loputa sta zagotavljala zanesljivo zaščito diska;
- zaradi prisotnosti kovinske cevi z odprtino za pravilno pozicioniranje je odpala potreba po izvrtanju odprtin neposredno v magnetni disk, kar je tudi pozitivno vplivalo na njegovo ohranitev;
- z uporabo pomičnega stikala je bila izvedena zaščita pred prepisovanjem (prej je bilo potrebno, da se disketa zatesni s trakom, da bi se preprečila ponovna zapisovanje).
Večna klasika — 3,5-palčna disketa Sony
Poleg kompaktnosti so 3,5-palčne diskete imele tudi bistveno večjo kapaciteto v primerjavi s svojimi predhodniki. Najnaprednejše 5,25-palčne visokoprepustne diskete, ki so se pojavile leta 1984, so shranjevale 1200 kilobajtov podatkov. Čeprav so prve 3,5-palčne diskete imele kapaciteto 720 Kb in so bile v tem pogledu enake 5-palčnim disketam štirikratne gostote, so leta 1987 že prišle diskete z visoko gostoto 1,44 MB, leta 1991 pa so se pojavile diskete razširjene gostote, ki so shranjevale kar 2,88 MB podatkov.
Nekatere družbe so poskušale ustvariti še bolj kompaktne diskete (na primer, Amstrad je razvil diskete premera 3 palce, ki so se uporabljale v ZX Spectrum +3, Canon pa je proizvajal 2-palčne specializirane diskete za snemanje in shranjevanje kompozitnega videa), vendar se te nikoli niso uveljavile. Kljub temu so na trgu začela nastajati zunanja naprava, ki je ideološko že veliko bolj spominjala na sodobne zunanjske pomnilnike.
Iomega Bernoulli Box in zloglasni "smrtonosni klik"
Kako koli obračaš, kapacitete diskete so bile premajhne za shranjevanje dovolj velikih količin informacij: z današnjega stališča jih lahko primerjamo z osnovnimi USB ključki. Kaj pa v tem smislu šteti za analog zunanjega trdega diska ali solid-state pogona? Najbolje za to vlogo ustreza izdelki podjetja Iomega.
Prva naprava, predstavljena leta 1982, je bila tako imenovana Bernoulli Box. Kljub veliki kapaciteti za tisti čas (prve naprave so imele kapaciteto 5, 10 in 20 MB) originalna naprava ni bila priljubljena zaradi, brez pretiravanja, ogromenih dimenzij: "diskete" podjetja Iomega so imele dimenzije 21 x 27,5 cm, kar je enako papirnati površini formata A4.
Tako so izgledali originalni kasetni vložki za Bernoulli Box
Podjetje je pridobilo priljubljenost s cenenjem Bernoulli Box II. Velikost naprav je bila občutno znižana: dolžina je znašala 14 cm, širina pa 13,6 cm (kar je primerljivo s standardnimi 5,25-palčnimi diskettami, brez upoštevanja debeline 0,9 cm), hkrati pa so se ponašale z znatno večjo zmogljivostjo: od 20 MB pri osnovnih modelih do 230 MB pri diskih, ki so bili na voljo od leta 1993. Ta naprava je bila na voljo v dveh formatih: kot notranji moduli za računalnike (zaradi manjših dimenzij so jih namestili na mesto 5,25-palčnih bralnikov diskette) in zunanjih sistemih za shranjevanje, ki so bili povezani z računalnikom preko SCSI vmesnika.
Bernoulli Box II
Neposredni nasledniki Bernoulli Box sta postala Iomega ZIP, ki ju je podjetje predstavilo leta 1994. Njihovi priljubljenosti je v veliki meri pomagala partnerstva z Dellom in Applom, ki sta začela nameščati ZIP pogone v svoje računalnike. Prvi model, ZIP-100, je uporabljal naprave s kapaciteto 100 663 296 bajtov (približno 96 MB) in se je ponašal s hitrostjo prenosa podatkov okoli 1 MB/s ter časom naključnega dostopa največ 28 milisekund, pri čemer so se zunanji pogoni lahko povezali z računalnikom preko LPT ali SCSI vmesnika. Kasneje so se pojavili ZIP-250 s kapaciteto 250 640 384 bajtov (239 MB), ob koncu serije pa je bil ZIP-750, ki je bil združljiv s ZIP-250 in podpiral delovanje z ZIP-100 v legacijski način (iz starejših naprav je bilo možno le branje podatkov). Mimogrede, zunanje različice so celo dobile podporo za USB 2.0 in FireWire.
Zunanji pogon Iomega ZIP-100
Z nastankom CD-R/RW je bilo usodo Iomega neizogibno — prodaja naprav je upadla, do leta 2003 se je skoraj zmanjšala na četrtino, do leta 2007 pa je povsem prenehala (čeprav je proizvodnja prenehala šele leta 2010). Morda bi se zgodba obrnila drugače, če ZIP ne bi imel določenih težav z zanesljivostjo.
Vse gre v tem, da je bila impresivna zmogljivost naprav za tiste čase dosežena z rekordnim številom RPM: fleksibilni disk se je vrtel s hitrostjo 3000 vrtljajev na minuto! Verjetno ste že ugotovili, zakaj so prvi aparati nosili ime Bernoullijeva škatla: zaradi visoke hitrosti vrtenja magnetne plošče se je povečal tudi zračni tok med pisalno glavo in njeno površino, tlak zraka je padel, zaradi česar se je disk približal senzorju (Bernoullijev zakon v akciji). Teoretično bi ta lastnost morala napraviti napravo bolj zanesljivo, vendar so se uporabniki v praksi srečali z neprijetnim pojavom, znanim kot Kliki smrti. Kakršna koli, tudi najmanjša, grba na magnetni plošči, ki se giba z ogromno hitrostjo, je lahko nepopravljivo poškodovala pisalno glavo, kar je povzročilo, da je enota ustavila aktuator in poskusila znova prebrati, kar je spremljalo značilno klikanje. Takšna napaka je bila 'kužna': če se uporabnik takoj ni odzval in je v poškodovan aparat vstavila drugo disketo, je ta po nekaj poskusih branja tudi postala neuporabna, tako da je pisalna glava s spremenjeno geometrijo sama poškodovala površino fleksibilnega diska. Hkrati je disketa z grbami lahko 'ubila' še en bralnik. Zato so tisti, ki so delali s produkcijo Iomega, skrbno preverjali delovanje diskov, na novejših modelih pa so se pojavili tudi ustrezni opozorilni napisi.
Magneetno-optični diski: HAMR v retro slogu
Nazadnje, če že govorimo o prenosnih nosilcih informacij, ne moremo omenjati take tehnološke čudeže, kot so magnetno-optični diski (MO). Prvi naprave te vrste so se pojavile že na začetku 80-ih let 20. stoletja, vendar so najbolj široko uporabo zaslužile šele leta 1988, ko je podjetje NeXT predstavilo svoj prvi osebni računalnik, imenovan NeXT Computer, ki je bil opremljen z magnetno-optičnim pogonom proizvajalca Canon in je podpiral delo z diski kapacitete 256 MB.
NeXT Computer — prvi osebni računalnik, opremljen z magnetno-optičnim pogonom
Samo obstojevanje magneto-optiskih diskov še enkrat potrjuje pravilnost epigrafa: čeprav se o tehnologiji termomagnetnega zapisa (HAMR) aktivno govori šele v zadnjih letih, pa se je ta pristop uspešno uporabljal v MO že pred več kot 30 leti! Princip zapisa na magneto-optiske diske je podoben HAMR, razen nekaterih podrobnosti. Sami diski so bili izdelani iz ferromagnetikov - zlitin, ki lahko ohranjajo magnetizacijo pri temperaturah pod Curiejevo točko (približno 150 stopinj Celzija) brez vpliva zunanjega magnetnega polja. Med zapisovanjem je bila površina plošče predhodno segreta z laserjem do temperature Curiejeve točke, nato pa je magnetska glava, ki se nahaja na nasprotni strani diska, spremenila magnetizacijo ustreznega dela.
Ključno razliko tega pristopa od HAMR predstavljalo dejstvo, da je bilo branje informacij prav tako izvedeno z nizko močjo laserja: polarizirani laserski žarek je prehajal skozi ploščo diska, odražal se je od podlage in nato, po prehodu skozi optični sistem bralnika, padel na senzor, ki je zaznal spremembo ravnine polarizacije laserskega žarka. Tukaj lahko opazimo praktično uporabo Kerrjevega efekta (kvadratni elektrooptični efekt), katerega bistvo je, da se indeks loma optičnega materiala spreminja sorazmerno s kvadratom jakosti elektromagnetnega polja.
Princip branja in zapisovanja informacij na magneto-optiskih diskih
Prvi magneto-optiski diski niso podpirali prepisovanja in so bili označeni s kratico WORM (Write Once, Read Many), vendar so pozneje nastali modeli, ki podpirajo večkratno zapisovanje. Prepisovanje je potekalo v treh prehodih: najprej je bila informacija izbrisana z diska, nato je bila izvedena neposredna zapisovanje, po tem pa je bila izvedena preverba celovitosti podatkov. Tak pristop je zagotavljal zagotovljeno kakovost zapisovanja, kar je naredilo MO celo bolj zanesljive kot CD- in DVD-diski. In za razliko od diskov, so bili magneto-optijski nosilci praktično odporni na demagnetizacijo: po ocenah proizvajalcev je čas shranjevanja podatkov na prepisanih MO najmanj 50 let.
Že leta 1989 so na trgu pojavili dvostranski 5,25-palčni pomnilniki s kapaciteto 650 MB, ki zagotavljajo hitrost branja do 1 MB/s in čas naključnega dostopa od 50 do 100 ms. Na vrhuncu priljubljenosti MO so na trgu obstajali modeli, ki so lahko shranili do 9,1 GB podatkov. Vendar pa so največjo priljubljenost dosegli kompaktni 90-milimetrski diski s kapacitetami od 128 do 640 MB.
Kompaktni magnetooptični disk s kapaciteto 640 MB, proizveden s strani Olympus
Do leta 1994 se je cena za 1 MB podatkov, shranjenih na takem pomnilniku, gibala med 27 in 50 centi, odvisno od proizvajalca, kar je skupaj z visoko zmogljivostjo in zanesljivostjo naredilo to rešitev precej konkurenčno. Dodatna prednost magnetooptičnih naprav v primerjavi z ZIP-om je bila podpora širokemu spektru vmesnikov, vključno z ATAPI, LPT, USB, SCSI, IEEE-1394a.
Kljub vsem prednostim je imela magnetooptika tudi številne slabosti. Tako so bili pomnilniki različnih blagovnih znamk (pri čemer so MO proizvajale mnoge velike družbe, vključno z Sony, Fujitsu, Hitachi, Maxell, Mitsubishi, Olympus, Nikon, Sanyo in drugimi) med seboj nezdružljivi zaradi posebnosti formatiranja. Poleg tega je visoka poraba energije in potreba po dodatnem hlajenju omejevala uporabo takih pogonov v prenosnikih. Končno je trojni cikel bistveno podaljšal čas zapisovanja, pri čemer je bilo to težavo mogoče rešiti šele leta 1997 s pojavom tehnologije LIMDOW (Light Intensity Modulated Direct Overwrite), ki je združila dva prvotna koraka v enega, pri čemer so magnetske naprave, vgrajene v kartušo z diskom, izvedle brisanje informacij. Na koncu je magnetooptika postopoma izgubila aktualnost, celo na področju dolgoročnega shranjevanja podatkov, in je prepustila pot klasičnim LTO trakom.
Vedno mi nečesa manjka...
Vse to, kar je bilo doslej omenjeno, jasno ponazarja preprost dejstvo, da mora biti izum, ne glede na to, kako genialen je, tudi pravočasno. IBM Simon je bil obsojen na propad, ker v času, ko se je pojavil, ljudje niso imeli potrebe po absolutni mobilnosti. Magnetno-optikalni diski so postali dobra alternativa HDD, vendar so ostali domena profesionalcev in entuziastov, saj je bila za običajne potrošnike v tistem času veliko pomembnejša hitrost, udobje in, seveda, nizka cena, zaradi katerih je bil vsakdanji kupec pripravljen žrtvovati zanesljivost. Tudi ZIP, kljub vsem prednostim, niso mogli postati pravi mainstream, ker ljudem ni bilo posebno potrebno pregledovati vsake diskete pod povečevalnim steklom, pri tem pa iskati čipke.
Zato je naravna selekcija na koncu jasno razdelila trg na dva vzporedna področja: odstranljive nosilce informacij (CD, DVD, Blu-Ray), pomnilniške enote (za shranjevanje majhnih količin podatkov) in zunanje trde diske (za velike količine). Med slednjimi so postali nesporno standard kompaktni 2,5-palčni modeli v individualnih ohišjih, za kar smo v prvi vrsti hvaležni prenosnikom. Drug razlog za njihovo priljubljenost je ekonomičnost: medtem ko klasični 3,5-palčni HDD v zunanjih škatlah težko imenujemo „prenosne“, so nujno zahtevali priključitev dodatnega vira napajanja (kar pomeni, da je bilo treba s seboj prenašati še adapter), je največ, kar bi potrebovali 2,5-palčni diski, dodatni USB priključek, medtem ko novejši in energetsko učinkoviti modeli tega niso potrebovali niti.
Zanimivo je, da smo mini HDD-jem dolžni PrairieTek, majhnemu podjetju, ki ga je leta 1986 osnoval Terry Johnson. Le tri leta po svojem odprtju je PrairieTek predstavila prvi na svetu 2,5-palčni trdi disk kapacitete 20 MB, imenovan PT-220. Ta je bil za 30 % bolj kompakten v primerjavi z namiznimi rešitvami, višina pa je znašala le 25 mm, kar ga je naredilo za optimalno izbiro za uporabo v prenosnih računalnikih. Na žalost, kljub temu, da so bili pionirji na trgu mini HDD-jev, PrairieTek ni uspelo osvojiti trga, saj so naredili usodno strateško napako. Po vzpostavitvi proizvodnje PT-220 so se osredotočili na nadaljnjo miniaturizacijo in kmalu predstavili model PT-120, ki je imel pri enaki kapaciteti in hitrostnih karakteristikah debelino le 17 mm.
2,5-palčni trdi disk druge generacije PrairieTek PT-120
Napaka je bila v tem, da so medtem ko so se inženirji PrairieTek borili za vsak milimeter, konkurenti, kot sta JVC in Conner Peripherals, povečali kapacitete trdih diskov, kar se je izkazalo za odločilno v tem neenakem spopadu. V poskusu, da bi ujel vlak, se je PrairieTek vključil v oboroževalno dirko in pripravil model PT-240, ki je lahko shranil 42,8 MB podatkov in se ponašal z rekordno nizko porabo energije tistega časa – le 1,5 W. A žal, celo to ni rešilo podjetja pred propadom in že leta 1991 je prenehalo z delovanjem.
Zgodba PrairieTek je še en jasen prikaz tega, kako tehnična dosežka, četudi se zdijo pomembna, lahko ostanejo neupravičena na trgu zaradi svoje neprimerne časovne izbire. Na začetku 90-ih ni bila potrošnika razvadila ultra prenosna in superslahka pametna telefona, zato ni bilo resnične potrebe po takšnih diskih. Dovolj je, da se spomnimo prvega tabličnega računalnika GridPad, ki ga je izdala GRiD Systems Corporation leta 1989: "prenosna" naprava je tehtala več kot 2 kg, debelina pa je dosegala 3,6 cm!
GridPad – prvi na svetu tablični računalnik
In those times, such a 'little one' was considered quite compact and convenient: the end user simply saw nothing better. At the same time, the issue of disk space was much sharper. The GridPad, for instance, did not even have a hard drive: information storage was accomplished using RAM chips, whose charge was maintained by built-in batteries. Against the backdrop of such devices, the later Toshiba T100X (DynaPad) appeared as a true marvel simply because it had a full-fledged hard drive with a capacity of 40 MB. The fact that the 'mobile' device was 4 centimeters thick didn’t bother many.
The Toshiba T100X tablet, better known in Japan as the DynaPad
But, as is known, appetite comes with eating. Year by year, user demands grew, and it became increasingly challenging to meet them. As the capacity and performance of storage media increased, more and more people began to consider that mobile devices could also be more compact, and having a portable storage device capable of holding all necessary files would be very convenient. In other words, the market saw a demand for devices that were fundamentally different in terms of convenience and ergonomics, which needed to be met, and the confrontation among IT companies continued with renewed vigor.
Here, it’s worth returning to today's epigraph. The era of solid-state drives began long before the 2000s: the first prototype of flash memory was created by engineer Fujio Masuoka within Toshiba back in 1984, and the first commercial product based on it, the Digipro FlashDisk, appeared on the market as early as 1988. This marvel of technology could hold 16 megabytes of data and was priced at 5000 US dollars.
Digipro FlashDisk — the first commercial SSD
The new trend was supported by Digital Equipment Corporation, which introduced 5.25-inch devices in the EZ5x series in the early 90s with support for SCSI-1 and SCSI-2 interfaces. The Israeli company M-Systems also made its mark, announcing in 1990 a family of solid-state drives called Fast Flash Disk (or FFD), which somewhat resembled modern ones: these SSDs were 3.5 inches in size and could hold between 16 to 896 megabytes of data. The first model, named FFD-350, was released in 1995.
M-Systems FFD-350 z 208 MB — prototip sodobnih SSD-jev
V nasprotju s tradicionalnimi trdimi diski so bili SSD-ji bistveno bolj kompaktni, imeli so višjo zmogljivost in, kar je najpomembneje, so bili odporni na udarce in močne vibracije. Potencialno so postali skoraj idealni kandidati za ustvarjanje mobilnih shranjevalnikov, če ne bi bilo enega 'ampak': visoke cene na enoto shranjevanja informacij so te rešitve skoraj povsem izključile iz potrošniškega trga. Uživali so priljubljenost v korporativnem okolju, uporabljali so se v letalstvu pri izdelavi 'črnih skrinjic', nameščali so jih v superračunalnike raziskovalnih centrov, a o ustvarjanju maloprodajnega izdelka takrat ni moglo biti govorice: nihče jih ne bi kupil, tudi če bi se katera koli korporacija odločila prodati take shranjevalnike po sebi.
Toda spremembe na trgu niso imele dolgo čakati. Razvoju potrošniškega segmenta prenosnih SSD-ključev je v veliki meri pripomogla digitalna fotografija, saj se je v tej panogi čutil akutni primanjkljaj kompaktnih in energetsko učinkovitih nosilcev informacij. Presodite sami.
Prvi digitalni fotoaparat na svetu se je pojavil (ponovno se spomnimo besed Eklezista) že decembra 1975: izumil ga je Steven Sasson, inženir podjetja Eastman Kodak Company. Prototip je bil sestavljen iz več deset tiskanih vezij, optičnega bloka, prevzetega iz Kodak Super 8, in magnetofona (fotografije so se snemale na navadne avdio kasete). Kot vir napajanja za aparat so uporabljali 16 nikl-kadmijevih baterij, vse to pa je težilo 3,6 kg.
Prvi prototip digitalnega fotoaparata, ustvarjen za Eastman Kodak Company
Resolucija CCD matrice tog „malog“ iznosila je samo 0,01 megapiksela, što je omogućavalo dobijanje slika veličine 125×80 piksela, pri čemu je formiranje svake fotografije trajalo 23 sekunde. S obzirom na tako „impresivne“ karakteristike, sličan uređaj je na svim nivoima gubio u poređenju sa tradicionalnim filmskim refleksnim kamerama, pa stoga o stvaranju komercijalnog proizvoda na njegovoj osnovi nije moglo biti ni reči, iako je kasnije izum priznat kao jedan od najvažnijih trenutaka u istoriji razvoja fotografije, a sam Stiv je zvanično uključen u Kuću slavnih potrošačke elektronike (Consumer Electronics Hall of Fame).
Nakon 6 godina, inicijativu kod Kodaka preuzela je Sony, najavivši 25. avgusta 1981. godine kameru bez filmića Mavica (naziv je akronim od Magnetic Video Camera).
Prototip digitalne kamere Sony Mavica
Kamera japanskog giganta izgledala je mnogo zanimljivije: prototip je koristio CCD matricu dimenzija 10 na 12 mm i mogao se pohvaliti maksimalnom rezolucijom od 570 x 490 piksela, dok je snimanje vršeno na kompaktne 2-inčne diskete Mavipack, koje su mogle da obuhvate od 25 do 50 snimaka u zavisnosti od režima snimanja. Činjenica je da je formirani kadar bio sastavljen od dva televiziona polja, svako od kojih se snimalo kao kompozitni video, pri čemu je postojala mogućnost da se fiksiraju i oba polja odjednom, kao i samo jedno. U poslednjem slučaju rezolucija kadra opadala je 2 puta, ali je zato takva fotografija bila dvostruko lakša.
U početku je Sony planirao da započne masovnu proizvodnju Mavica 1983. godine, a maloprodajna cena kamera trebala je da iznosi 650 dolara. U praksi su prvi industrijski uzorci pojavili tek 1984. godine, a komercijalna realizacija projekta u obliku Mavica MVC-A7AF i Pro Mavica MVC-2000 ugledala je svetlo dana tek 1986. godine, pri čemu su kamere bile praktično deset puta skuplje nego što je prvobitno planirano.
Digitalna kamera Sony Pro Mavica MVC-2000
Kljub astronomski ceni in inovativnosti, ni bilo mogoče imenovati prvih Mavica za idealno rešitev za profesionalno uporabo, vendar so se v določenih situacijah ti fotoaparati izkazali za skoraj idealno rešitev. Na primer, novinarji televizijskega kanala CNN so uporabljali Sony Pro Mavica MVC-5000 med poročanjem o dogodkih 4. junija na trgu Tiananmen. Izboljšana različica je imela dva neodvisna CCD senzorja, pri čemer je en oblikoval svetlobni video signal, drugi pa barvno razliko. Tak pristop je omogočil opustitev uporabe Bayerovega barvnega filtra in povečanje horizontalne ločljivosti na 500 TVL. Vendar je največja prednost fotoaparata postala podpora neposredne povezave z modulom PSC-6, ki omogoča prenašanje posnetkov prek radijskega kanala neposredno v redakcijo. Prav zahvaljujoč temu je CNN lahko prvi objavil poročilo z varnostne točke, Sony pa je kasneje prejel posebno nagrado Emmy za prispevek k razvoju digitalnega prenosa novičarskih fotografij.
Sony Pro Mavica MVC-5000 — tisti fotoaparat, zaradi katerega je Sony prejel nagrado Emmy
Ampak kaj, če fotografu sledi dolga službena pot stran od civilizacije? V tem primeru je lahko vzel s seboj enega izmed čudovitih fotoaparatov Kodak DCS 100, ki je bil predstavljen maja 1991. Monstruozni hibrid majhne formatne zrcalne kamere Nikon F3 HP z digitalnim dodanim DCS Digital Film Back, opremljenim s povišano ročico, se je preko kabla povezoval z zunanjim podatkovnim shranjevanjem Digital Storage Unit (ki so ga morali nositi na usnjenem traku).
Digitalni fotoaparat Kodak DCS 100 — utelešenje 'kompaktnosti'
Kodak je ponujal dve različici, od katerih je imel vsak več variacij: barvna DCS DC3 in črno-bela DCS DM3. Vsi fotoaparati v seriji so imeli senzorje z ločljivostjo 1,3 megapiksela, so pa se razlikovali po velikosti predpomnilnika, ki je določal največje dovoljeno število posnetkov pri serijski fotografiji. Na primer, različice z 8 MB pomnilnika so lahko posnele s hitrostjo 2,5 posnetka na sekundo v serijah po 6 posnetkov, medtem ko so naprednejše, 32-megabajtne, dopuščale dolžino serije do 24 posnetkov. V primeru, da je bil ta prag presežen, se je hitrost snemanja zmanjšala na 1 posnetek na 2 sekundi, dokler se predpomnilnik ni popolnoma očistil.
Kar se tiče bloka DSU, bil je opremljen s 3,5-palčnim trdim diskom s kapaciteto 200 MB, ki je lahko sprejel od 156 „surovih“ fotografij do 600 stisnjenih s pomočjo strojne JPEG pretvornika (ki je bil dodatno kupljen in nameščen) ter LCD zaslonom za ogled posnetkov. Pametno shranjevanje je celo omogočilo dodajanje kratkih opisov k fotografijam, vendar je bilo za to potrebno priključiti zunanjo tipkovnico. Skupaj z baterijami je tehtal 3,5 kg, celotna teža kompleta pa je dosegla 5 kg.
Kljub dvomljivemu udobju in ceni od 20.000 do 25.000 dolarjev (v največji različici) je bilo v naslednjih treh letih prodanih približno 1.000 takšnih naprav, za katere so se zanimale poleg novinarjev tudi zdravstvene ustanove, policija in nekatera industrijska podjetja. Da bi to povedali drugače, povpraševanje po takšnih izdelkih je bilo in obstajala je tudi nujna potreba po bolj majhnih nosilcih informacij. Primerno rešitev je ponudila podjetje SanDisk, ki je leta 1994 predstavila standard CompactFlash.
Pomnilniške kartice CompactFlash, ki jih je izdala podjetje SanDisk, in adapter PCMCIA za njihovo povezavo s PC-jem
Nov format je bil tako uspešen, da se uspešno uporablja tudi danes, ustanovljeno leta 1995 združenje CompactFlash Association pa danes šteje več kot 200 članov, med katerimi so Canon, Eastman Kodak Company, Hewlett-Packard, Hitachi Global Systems Technologies, Lexar Media, Renesas Technology, Socket Communications in številni drugi.
Pomnilniške kartice CompactFlash so se lahko pohvalile z dimenzijami 42 mm x 36 mm in debelino 3,3 mm. Fizični vmesnik medijev je v resnici predstavljal okrajšano različico PCMCIA (50 pinov namesto 68), kar je omogočilo enostavno povezovanje takšne kartice v vtičnico za razširitvene kartice PCMCIA Type II s pomočjo pasivnega adapterja. Znova s pomočjo pasivnega prehodnika je CompactFlash lahko izmenjeval podatke s perifernimi napravami preko IDE (ATA), posebni aktivni adapterji pa so omogočili delo s serijskimi vmesniki (USB, FireWire, SATA).
Kljub relativno majhnemu pomnilniku (prvi CompactFlash so lahko shranili le 2 MB podatkov) so bile te vrste pomnilniških kartic v profesionalnem okolju zelo iskane zaradi svoje kompaktne velikosti, energetske učinkovitosti (takšna naprava je porabila približno 5 % električne energije v primerjavi z običajnimi 2,5-palčnimi HDD, kar je podaljšalo čas delovanja prenosnih naprav) in svoje vsestranskosti, ki je bila dosežena s podporo številnim različnim vmesnikom ter možnostjo delovanja iz napajalnika s napetostjo 3,3 ali 5 voltov, predvsem pa z osupljivo odpornostjo na obremenitve nad 2000 g, kar je bila skoraj nedosegljiva meja za klasične trde diske.
Težava je v tem, da je zaradi konstrukcijskih lastnosti tehnično nemogoče ustvariti resnično udarno odporne trde diske. Pri padcu je vsak predmet izpostavljen kinetičnemu delovanju v stotinah, celo tisočih g (standardna gravitacija, ki znaša 9,8 m/s²) v manj kot 1 milisekundi, kar za klasične HDD prinaša vrsto precej neprijetnih posledic, med katerimi izstopajo:
- drsenje in premikanje magnetnih plošč;
- pojav prostega gibanja v ležajih, njihova predčasna obraba;
- udarec glav na površino magnetnih plošč.
Najbolj nevarna situacija za pomnilnike je prav ta zadnja. Ko je energija udarca usmerjena pravokotno ali pod majhnim kotom v vodoravno površino HDD, se magnetske glave najprej odklonijo od svojega izhodiščnega položaja, nato pa nenadoma padejo na površino diska, pri čemer jo zarežejo s svojim robom, kar povzroči površinske poškodbe magnetske plošče. In ne trpi samo mesto, kamor je udarec padel (ki lahko, mimogrede, zaseda precejšen prostor, če sta bila v trenutku padca v teku branje ali pisanje podatkov), temveč tudi območja, kjer so se razpršili mikrodelci magnetskega premaza: ker so magnetizirani, se pod vplivom centripetalne sile ne premikajo proti periferiji, temveč ostanejo na površini magnetske plošče, kar ovira normalno branje/pisanje ter spodbuja nadaljnje poškodbe tako samega diska kot tudi pisalne glave. Če je udarec dovolj močan, to lahko prav tako pripelje do odtrganja senzorja in popolne okvare naprave.
V luči vsega zgoraj navedenega so bili za fotografe novi pomnilniki resnično nepogrešljivi: veliko bolje je imeti pri sebi deset ali dva nezahtevnih kartic, kot pa nositi za sabo napravo velikosti videorekordera, ki bo skoraj zagotovo odpovedala ob vsakem močnejšem udarcu. Vendar so bile za končne potrošnike spominske kartice še vedno predrage. Zaradi tega je na trgu »malih fotoaparatov« uspešno prevladovala Sony z »kubičnim« Mavica MVC-FD, ki je shranjeval fotografije na standardne 3,5-palčne diskete, formatirane v DOS FAT12, kar je zagotavljalo združljivost skoraj s vsakim računalnikom tistega časa.
Amaterski digitalni fotoaparat Sony Mavica MVC-FD73
Tako se je dogajalo praktično do konca desetletja, dokler se ni vanj vmešal IBM. O tem pa bomo govorili v naslednjem prispevku.
S katerimi nenavadnimi napravami pa ste se vi srečevali? Morda ste imeli priložnost fotografirati z Mavico, z lastnimi očmi opazovati agonijo Iomega ZIP ali uporabljati Toshiba T100X? Delite svoje zgodbe v komentarjih.
Izvor: habr.com
