Ădo ofrues shĂ«rbimi nĂ« re ofron njĂ« shĂ«rbim ruajtjeje tĂ« tĂ« dhĂ«nave. KĂ«to mund tĂ« jenĂ« ruajtje tĂ« ftohta dhe tĂ« ngrohta, Ice-cold, etj. TĂ« ruash informacionin nĂ« re Ă«shtĂ« mjaft e pĂ«rshtatshme. Por si ruheshin tĂ« dhĂ«nat 10, 20, apo 50 vjet mĂ« parĂ«? Cloud4Y pĂ«rktheu njĂ« artikull interesant qĂ« flet pikĂ«risht pĂ«r kĂ«tĂ«.
Një bajt të dhënash mund të ruhen në mënyra të ndryshme, pasi gjithmonë po shfaqen media më të avancuara dhe më të shpejta të informacionit. Bajti është një njësi ruajtjeje dhe përpunimi të informacionit digjital, e cila përbëhet nga tetë bitë. Në një bit mund të regjistrohet ose 0 ose 1.
Në rastin e kartave me perfokime, bita ruhet si prani/absencë e një hapjeje në hartë në një vend të caktuar. Nëse kthehemi pak më përpara në histori te "Makinës Analitike të Babbage", regjistrat që mbajnë numra përbënin ingranazhe. Në pajisjet magnetike të ruajtjes, siç janë kasetat dhe disqet, bita paraqitet nga polariteti i një zone të caktuar të filmave magnetik. Në kujtesën dinamike me qasje të rastësishme (DRAM), bita shpesh paraqitet si një ngarkesë elektrike katërshe e ruajtur në pajisjen që akumulon energji elektrike në një fushë elektrike. Një kapacitet i ngarkuar ose i shkarkuar ruan bita të dhënash.
NĂ« qershor 1956 krijoi fjalĂ«n pĂ«r tĂ« nĂ«nkuptuar njĂ« grup bitĂ«sh, qĂ« pĂ«rdoren pĂ«r kodimin e njĂ« simboli . Le tĂ« flasim pak pĂ«r kodimin e karaktereve. TĂ« fillojmĂ« me kodin standard amerikan pĂ«r shkĂ«mbimin e informacionit, ose ASCII (ASCII, anglisht American Standard Code for Information Interchange). ASCII u bazua nĂ« alfabetin anglez, kĂ«shtu qĂ« çdo shkronjĂ«, numĂ«r dhe simbol (a-z, A-Z, 0-9, +, -, /, ", ! etj.) u pĂ«rfaqĂ«suan si njĂ« numĂ«r tĂ« plotĂ« 7-bitĂ«sh nga 32 deri nĂ« 127. Kjo nuk ishte shumĂ« "miqĂ«sor" pĂ«r gjuhĂ«t e tjera. PĂ«r tĂ« mbĂ«shtetur gjuhĂ« tĂ« tjera, Unicode zgjeroi ASCII. NĂ« Unicode, çdo karakter pĂ«rfaqĂ«sohet si njĂ« pikĂ« kodimi, ose simbol, pĂ«r shembull, shkronja e vogĂ«l j â U+006A, ku U tregon pĂ«r Unicode, dhe pastaj numri nĂ« hexadecimal.
UTF-8 është një standard për përfaqësimin e simboleve në formën e tetë bitëve, duke lejuar ruajtjen e çdo pikë kodi në gamën 0-127 në një bajt. Nëse e kujtojmë ASCII, kjo është plotësisht e pranueshme për simbolet angleze, por simbolet e gjuhëve të tjera shpesh shprehen në dy ose më shumë bajta. UTF-16 është standardi për përfaqësimin e simboleve në formën e 16 bitëve, ndërsa UTF-32 është standardi për përfaqësimin e simboleve në formën e 32 bitëve. Në ASCII, çdo simbol është një bajt, ndërsa në Unicode, që shpesh nuk është plotësisht e saktë, një simbol mund të marrë 1, 2, 3 ose më shumë bajta. Artikulli do të përdorë grumbuj të ndryshëm të madhësive të bitëve. Numri i bitëve në një bajt variaton në varësi të ndërtimit të mediumit.
Në këtë artikull do të bëjmë një udhëtim në kohë përmes mediumeve të ndryshme të informacionit me qëllim thellimin në historinë e ruajtjes së të dhënave. Kurrsesi nuk do të studiojmë çdo medium informacioni që është shpikur ndonjëherë në thellësi. Para jush është një artikull informativ argëtues, që nuk pretendon për rëndësi enciklopedike.
Le të fillojmë. Supozojmë se kemi një byte të dhënash për të ruajtur: letra j, ose në formën e një byte të koduar 6a, ose në formën binare 01001010. Në rrugëtimin tonë në kohë, ky byte të dhënash do të përdoret në disa teknologji ruajtjeje që do të përshkruhen.
1951
Historia jonë fillon në vitin 1951 me ruajtësin me kasetë UNIVAC UNISERVO për kompjuterin UNIVAC 1. Ky ishte ruajtësi i parë me kasetë, i krijuar për kompjuterin komercial. Kasetë ishte e bërë nga një shirit i hollë nikeli të bronzës me gjerësi 12.65 mm (i quajtur Vicalloy) dhe gjatësi pothuajse 366 metra. Byte-t tanë të dhënash mund të ruheshin me shpejtësi 7,200 karaktere në sekondë në kasetë, e cila lëvizte me shpejtësi 2.54 metra në sekondë. Në këtë fazë të historisë, mund të matni shpejtësinë e algoritmit të ruajtjes sipas distancës së kaluar nga kaseta.
1952
Le vizitojmë një vit përpara, më 21 maji 1952, kur IBM shpalli lancimin e njësisë së saj të parë të bandës magnetike, IBM 726. Tani bytes tanë mund të transferohet nga banda metalike UNISERVO në bandën magnetike IBM. Ky shtëpi i ri ishte shumë komod për bytes tonë shumë të vogël, pasi banda mund të ruajë deri në 2 milion numra. Ky bandë magnetike me 7 kanale lëvizte me shpejtësinë 1,9 metra në sekondë me një shkallë transferimi prej 12,500 ose 7500 (në atë kohë të quajtur grupe kopjimi) në sekondë. Për informacion: në një artikull mesatar në Habra ka rreth 10,000 simbole.
Kaseta IBM 726 kishte shtatë gjurmë, gjashtë prej të cilave shërbenin për ruajtjen e informacionit, ndërsa një për kontrollin e paritetit. Një bobinë mund të përmbante deri në 400 metra kasete me gjerësi 1,25 cm. Shpejtësia e transferimit të të dhënave teorikisht arrinte deri në 12,5 mijë karaktere në sekondë; dendësia e regjistrimit ishte 40 bit për centimeter. Në këtë sistem, u përdor një metodë "kanali me vakuum", ku cikli i kasetës qarkullonte midis dy pikave. Kjo lejonte që kaseta të fillonte dhe ndalonte brenda një pjesë të sekondës. Kjo u arrit përmes vendosjes së kolonave të gjata me vakuum midis bobinave të kasetës dhe kokave për lexim/shkrim për të absorbuar rritjet e papritura të tensionit në kasetë, pa të cilat kaseta zakonisht do të thyshte. Një unazë plastike e heqshme në pjesën e pasme të bobinës së kasetës siguroi mbrojtje nga regjistrimi. .
Merrni parasysh kasetat VHS. ĂfarĂ« duhej tĂ« bĂ«ni pĂ«r tĂ« parĂ« pĂ«rsĂ«ri filmin? TĂ« kthehej kaseta mbrapsht! Sa herĂ« keni ndĂ«rruar kasetĂ«n nĂ« njĂ« laps pĂ«r tĂ« mos humbur bateritĂ« dhe pĂ«r tĂ« mos marrĂ« njĂ« kasetĂ« tĂ« grisur ose tĂ« ngjitura? E njĂ«jta gjĂ« mund tĂ« thuhet edhe pĂ«r kasetat qĂ« pĂ«rdoren nĂ« kompjutera. Programet nuk mund tĂ« kalonin thjesht pĂ«r njĂ« pjesĂ« tĂ« kasetĂ«s ose tĂ« aksesonin rastĂ«sisht tĂ« dhĂ«nat, ato mund tĂ« lexonin dhe tĂ« regjistronin tĂ« dhĂ«nat vetĂ«m nĂ« mĂ«nyrĂ« tĂ« rregullt.
1956
Nëse kthehemi disa vjet mbrapa, në vitin 1956, epoka e ruajtjes së disqeve magnetikë filloi me përfundimin nga kompania IBM të zhvillimit të sistemit informatik RAMAC 305, të cilin kompania Zellerbach Paper do ta vendosë në . Në këtë kompjuter u përdor për herë të parë një hard disk me një kokë lëvizëse. Ruajtësi i dhënave RAMAC përbëhej nga pesëdhjetë pllaka metalike të magnetizuara me diametër 60.96 cm, që mund të ruanin rreth pesë milion simbole të dhënash, 7 bit për simbol, dhe të rrotulloheshin me shpejtësi 1200 rrotullime në minutë. Kapaciteti i ruajtjes ishte rreth 3.75 megabajt.
RAMAC mundësoi akses në kohë reale në sasi të mëdha të të dhënave, në ndryshim nga kasetat magnetike ose kartat perforuese. Kompania IBM e reklamoi RAMAC si një pajisje që mund të ruante ekuivalentin e 64,000 . Më parë në RAMAC ishte futur koncepti i përpunimit të vazhdueshëm të transaksioneve ndërsa ato ndodhnin, për të ndihmuar në nxjerrjen e të dhënave menjëherë, ndërsa ato ishin ende të freskëta. Tani aksesin në të dhënat tona në RAMAC mund ta realizonim me shpejtësi 100,000 . Më parë, gjatë përdorimit të kasetave, ne detyroheshim të regjistronim dhe të lexonim të dhënat radhazi, dhe nuk mund të kalonim rastësisht në pjesë të ndryshme të kasetës. Aksesi i rastësishëm në të dhëna në kohë reale ishte vërtet revolucionar në atë kohë.
1963
Le të kthehemi në vitin 1963, kur u prezantua DECtape. Emri i saj erdhi nga kompanisë Digital Equipment Corporation, e njohur si DEC. DECtape ishte e përballueshme dhe e besueshme, kështu që ajo u përdor në shumë gjenerata të kompjuterëve DEC. Kishte një kasetë 19 mm, e laminuar dhe e mbyllur midis dy shtresave mylari në një rrotull katër inç (10.16 cm).
Ndryshe nga paraardhësit e saj të rëndë dhe të mëdhenj, banda DECtape mund të transportohej manualisht. Kjo e bënte atë një opsion të shkëlqyer për kompjuterët personalë. Ndryshe nga analogët me 7 pista, DECtape kishte 6 pista të dhënash, 2 pista etiketash dhe 2 për impulset e taktim. Të dhënat regjistroheshin me shpejtësi 350 bit për inch (138 bit për cm). Baiti ynë të dhënash, i cili është 8 bit, por mund të zgjerohet deri në 12, mund të transmetohej në DECtape me shpejtësi 8325 fjalësh 12-bit në sekondë me shpejtësinë e bandës 93 (±12) inch në . Kjo është 8% më shumë numra në sekondë se sa në bandën metalike UNISERVO në vitin 1952.
Â
1967
Katër vjet më vonë, në vitin 1967, një ekip i vogël i IBM filloi të punonte mbi disqet IBM me kod emri . Në atë kohë, ekipi kishte si detyrë të zhvillonte një mënyrë të besueshme dhe të përballueshme për të ngarkuar mikro-kodet në IBM System/370. Më vonë, projekti u rishikua dhe u riciklua për të ngarkuar mikro-kodin në kontrolluesin për IBM 3330 Tesisin e Ruajtjes me Qasje Direkte, me kod emri Merlin.
Tani byte-i ynë mund të ruhet në disqet fleksibël Mylar me mbulesë magnetike 8-inç të aksesuar vetëm për lexim, të njohura sot si disketë. Në momentin e lëshimit, produkti mori emrin IBM 23FD Floppy Disk Drive System. Disket mund të mbajnë 80 kilobajt të dhënash. Në krahasim me diskët e rreptë, përdoruesi mund të transferonte lehtësisht disketën në një mbështjellës mbrojtës nga një disk në tjetrin. Më vonë, në vitin 1973, IBM lëshoi një disketë për lexim/shkrim, e cila më pas u bë standardi industrial. .
Â
1969
 Në vitin 1969, në bordin e anijes kozmike 'Apollo-11', e cila transportoi astronautët amerikanë në Hënë dhe përsëri, u aktivizua kompjuteri i bordit AGC (Apollo Guidance Computer) me 'memorje me lidhje' (rope memory). Kjo memorie me lidhje ishte bërë me dorë dhe kishte kapacitet për 72 kilobajt të dhënash. Prodhimi i memories me lidhje ishte punë e lodhshme, e ngadaltë dhe kërkonte aftësi të ngjashme me ato të thurjes; programi për t'u vendosur në memorien me lidhje mund të merrte . Por kjo ishte instrumenti i duhur për ato kohë, kur ishte e rëndësishme të përfshiheshin sa më shumë në hapësirën e kufizuar. Kur telat kalonin përmes një prej fijeve rrethore, ai përfaqësonte 1. Teli që kalonte rreth fibrës paraqiste 0. Byte ynë i dhënave kërkonte disa minuta për t'u lidhur me litarin.
1977
NĂ« vitin 1977 u publikua Commodore PET â kompjuteri i parĂ« (i suksesshĂ«m) personal. NĂ« PET u pĂ«rdor Commodore 1530 Datasette, qĂ« do tĂ« thotĂ« tĂ« dhĂ«na plus kasetĂ«. PET e shndĂ«rronte tĂ« dhĂ«nat nĂ« sinjale zanore analoge, tĂ« cilat mĂ« pas ruheshin nĂ« . Kjo lehtĂ«suara krijimin e njĂ« zgjidhjeje tĂ« lirĂ« dhe tĂ« besueshme pĂ«r ruajtjen e tĂ« dhĂ«nave, ndonĂ«se shumĂ« tĂ« ngadalta. Byte ynĂ« i vogĂ«l i dhĂ«nave mund tĂ« transmetohej me rreth 60-70 byte nĂ« . Kasetat mund tĂ« ruanin rreth 100 kilobajt nĂ« anĂ«n 30-minutĂ«she, me dy anĂ« pĂ«r kasetĂ«. PĂ«r shembull, nĂ« njĂ« anĂ« tĂ« kasetĂ«s mund tĂ« vendoseshin rreth dy imazhe prej 55 KB. Datasette u pĂ«rdorĂ«n gjithashtu nĂ« Commodore VIC-20 dhe Commodore 64.
1978
Një vit më pas, në 1978, MCA dhe Philips prezantuan LaserDisc nën emrin "Discovision". Filmi "Jaws" ishte filmi i parë që u shitet në LaserDisc në SHBA. Cilësia e zërit dhe videos në të ishte shumë më e mira se ajo e konkurrencës, por disku lazer doli të ishte shumë i shtrenjtë për shumicën e konsumatorëve. Në LaserDisc nuk mund të regjistrohej, ndryshe nga kasetat VHS, në të cilat njerëzit regjistronin programe televizive. Disket lazer funksiononin me video analogjike, zë FM stereofonik analogjik dhe modulim të koduar me impulse, , ose PCM, audios digjital. Disket kishin një diametër prej 12 inç (30.47 cm) dhe përbëheshin nga dy disqe alumini njëanshë të mbuluar me plastikë. Sot, LaserDisc kujtohet si baza për CD dhe DVD.
1979
NjĂ« vit mĂ« vonĂ«, nĂ« 1979, Alan Shugart dhe Finis Connor themeluan kompaninĂ« Seagate Technology me idenĂ« pĂ«r tĂ« skalionuar diskun e harduerit nĂ« njĂ« madhĂ«si tĂ« barabartĂ« me diskun 5 ÂŒ-inç, i cili nĂ« atĂ« kohĂ« ishte standard. Produkti i tyre i parĂ« nĂ« vitin 1980 ishte disku i fortĂ« Seagate ST506 â disku i parĂ« i fortĂ« pĂ«r kompjuterĂ« kompaktĂ«. Disku kishte kapacitet pesĂ« megabajt tĂ« dhĂ«nash, qĂ« nĂ« atĂ« kohĂ« ishte pesĂ« herĂ« mĂ« shumĂ« se diskun standard. Themeluesit arritĂ«n tĂ« realizojnĂ« qĂ«llimin e tyre â tĂ« zvogĂ«lojnĂ« madhĂ«sinĂ« e diskut nĂ« madhĂ«sinĂ« e diskut 5ÂŒ-inç. Pajisja e re e ruajtjes pĂ«rmbante njĂ« pllakĂ« metalike tĂ« ngurtĂ«, e mbuluar nga tĂ« dyja anĂ«t me njĂ« shtresĂ« tĂ« hollĂ« materiali magnetik pĂ«r ruajtjen e tĂ« dhĂ«nave. Byte-t tona tĂ« dhĂ«nash mund tĂ« transmetoheshin nĂ« disk me njĂ« shpejtĂ«si prej 625 kilobajt nĂ« . Kjo Ă«shtĂ« afĂ«rsisht .
1981
Të kalojmë disa vite përpara, në vitin 1981, kur Sony prezantoi diskun e parë 3.5-inç. Kompania Hewlett-Packard ishte ndjekësi i parë i kësaj teknologjie në vitin 1982 me HP-150. Kjo e bëri diskun 3.5-inç të njohur dhe i dha atij një përhapje të gjerë në . Disketat ishin një anësore me kapacitet të formatizuar prej 161.2 kilobajtësh dhe kapacitet të pa formatizuar prej 218.8 kilobajtësh. Në vitin 1982 u lançua një version dy anësh, dhe konsorciumi Microfloppy Industry Committee (MIC), i përbërë nga 23 kompani mediash, e vendosi specifikimin e diskesë 3.5-inç mbi dizajnin origjinal të Sony, duke e siguruar formatin në histori ashtu siç e njohim ne . Tani bajtët tanë të dhënash mund të ruhen në versionin fillestar të një prej mediave më të zakonshme: disketa 3.5-inç. Më vonë, një çift diskesh 3.5-inç me u bënë pjesa më e rëndësishme e fëmijërisë time.
1984
Së shpejti pas kësaj, në vitin 1984, u njoftua për publikimin e CD-së me të dhëna, të cilat ishin vetëm për lexim (angl. Compact Disc Read-Only Memory, CD-ROM). Këto ishin CD-ROM me kapacitet 550 megabajt nga kompanitë Sony dhe Philips. Formati u rrit nga CD-të me audio dixhitale, ose CD-DA, të cilat përdoreshin për shpërndarjen e muzikës. CD-DA u zhvillua nga Sony dhe Philips në vitin 1982, me kapacitet prej 74 minutash. Sipas legjendës, kur Sony dhe Philips po negociojnë për standardin CD-DA, një nga katër njerëzit insistonte që ai të mund të të gjithë "Simfoninë e Nëntë". Produkti i parë i lëshuar në CD ishte "Enciklopedia Elektronike Grolier", e cila doli në vitin 1985. Enciklopedia përmbante nëntë milionë fjalë, që zinte vetëm 12% të hapësirës diskale të disponueshme, që është 553 . Do të kishim më shumë se mjaft hapësirë për enciklopedinë dhe një bajt të dhënash. Shpejt pas kësaj, në vitin 1985, kompanitë kompjuterike po punonin së bashku për të krijuar një standard për diskët që çdo kompjuter të mund të lexonte informacionin prej tyre.
1984
Po ashtu në vitin 1984, Fujio Masuoka zhvilloi një lloj të ri memorjeje me porta fluturuese, të quajtur memorie flash, e cila ishte në gjendje të fshihej dhe ri-shkruhej disa herë.
Lehtë ta kuptojmë se si funksionon memoria flash, e cila përdor transistora me grilë të lëvizshëm. Transistorët janë grila elektrike që mund të aktivizohen dhe çaktivizohen veç e veç. Pasi çdo transistor mund të jetë në dy gjendje të ndryshme (aktiv ose jo aktiv), ai mund të ruajë dy numra të ndryshëm: 0 dhe 1. Grila e lëvizshme i referohet grilës së dytë që është shtuar në mes të transistorit. Kjo grilë e dytë është izoluese me një shtresë të hollë oksidi. Këta transistorë përdorin një tension të vogël të aplikuar në grilë për të treguar nëse janë aktiv ose jo, e cila, nga ana tjetër, përkthehet në 0 ose 1.
Â
Me transistorët me dyerve të lëvizshme, kur një tension i përshtatshëm aplikohet përmes shtresës oksid, elektronet kalojnë nëpër të dhe ngjiten në dyer. Prandaj, edhe kur energjia është ndalur, elektronet mbeten aty. Kur nuk ka elektrone në dyert e lëvizshme, ato paraqesin 1, dhe kur elektronet janë ngjitur, ato paraqesin 0. Procesi i kundërt i këtij procesi dhe aplikimi i tensionit të përshtatshëm përmes shtresës oksid në drejtimin e kundërt bën që elektronet të kalojnë përmes dyerve të lëvizshme dhe të rikthejnë transistorin në gjendjen e tij fillestare. Prandaj, qelizat janë bërë të programueshme dhe . Bajti ynë mund të programohet në transistor, si 01001010, me elektronet, me elektronet që janë ngjitur në dyert e lëvizshme, për të paraqitur zeros.
Konstruksioni i Masuokas ishte pak më i aksesueshëm, por më pak fleksibël se PROM-et (EEPROM) që fshihet elektrikisht, pasi kërkonte disa grupe qelizash që duhej të fshiheshin së bashku, por kjo gjithashtu shpjegohej nga shpejtësia e tij.
Në atë kohë, Masuoka punonte në Toshiba. Përfundimisht, ai u largua për t'u punësuar në Universitetin Tohoku, pasi ndjehej i pakënaqur që kompania nuk e kishte shpërblyer për punën e tij. Masuoka e paditi Toshibën për kompensim. Në vitin 2006, ai mori 87 milion yuan, që është ekuivalente me 758 mijë dollarë amerikanë. Kjo vazhdon të duket e papërfillshme, duke marrë parasysh se sa ndikim pati memoria flash në industri.
Duke folur për memorien flash, është e rëndësishme të theksojmë gjithashtu ndryshimin mes memorjes flash NOR dhe NAND. Siç e dimë nga Masuoka, memoria flash ruan informacione në qelizat e mémorisë, që përbëhen nga tranzistorë me grilë flotante. Emrat e teknologjive janë lidhur drejtpërdrejt me mënyrën se si janë organizuar qelizat e mémorisë.
Në memorien NOR, qelizat e veçanta të memories lidhen paralelisht, duke ofruar qasje të rastësishme. Kjo arkitekturë lejon të reduktojë kohën e leximit të nevojshme për qasje të rastësishme në instruksionet e mikroprocesorit. Memoria NOR është perfekte për aplikacione me densitet më të ulët, të cilat janë kryesisht vetëm për lexim. Pikërisht për këtë arsye, shumica e CPU-ve ngarkojnë firmuerin e tyre, zakonisht nga memoria NOR. Masuoka dhe kolegët e tij prezantuan shpikjen e flash-it NOR në vitin 1984 dhe NAND flash në .
Zhvilluesit e NAND Flash hoqën dorë nga mundësia e aksesit të rastësishëm për të arritur një madhësi më të vogël të qelizës së memories. Kjo ofron një madhësi më të vogël të çipit dhe një kosto më të ulët për bit. Arkitektura e memories Flash NAND përbëhet nga transistorët e memories të lidhur në seri, të cilët përfshijnë tetë pjesë. Kjo arrin një dendësi të lartë të ruajtjes, një madhësi më të vogël të qelizës së memories, si dhe një regjistrim dhe fshirje më të shpejtë të të dhënave, pasi mund të programojë njëkohësisht blloqet e të dhënave. Kjo arrihet përmes nevojës për të rishtypur të dhënat kur ato nuk shkruhen në mënyrë të rregullt dhe të dhënat tashmë ekzistojnë në .
1991
Të kthehemi në vitin 1991, kur u krijua prototipi i diskut të ngurtë (SSD) nga kompania SanDisk, në atë kohë e njohur si . Dizajni përfshinte një grumbull flash memorjeje, çipa memories pa energji dhe një kontrollues inteligjent për zbulimin dhe korrigjimin automatik të qelizave me defekte. Kapaciteti i diskut ishte 20 megabajt në një format prej 2.5 inç, dhe çmimi i tij vlerësohej rreth 1000 dollarëve. Ky disk u përdor nga kompania IBM në kompjuterin .
1994
Një nga formatet e informacionit që më pëlqente nga fëmijëria ishin Zip Disk. Në vitin 1994, kompania Iomega lansoi Zip Disk, një kartushë 100-megabajt në formatin 3,5 inç, pak më e trashë se një disk 3,5 inç standard. Versionet më të vonshme të diskëve mund të ruanin deri në 2 gigabajt. Pikat e forta të këtyre diskëve ishin se kishin të njëjtën madhësi si disketat, por me kapacitet më të lartë për ruajtjen e të dhënave. Të dhënat tona mund të shkruheshin në Zip-disk me shpejtësi 1,4 megabajt në sekondë. Për t'u krahasuar: në atë kohë, disku 1,44 megabajt 3,5 inç shkruheshin me shpejtësi rreth 16 kilobajt në sekondë. Në Zip-disk, kokat lexojnë/shkruajnë të dhënat pa kontakt, siç fluturojnë mbi sipërfaqe, e cila është e ngjashme me funksionimin e një disku të madh, por ndryshon nga parimi i punës i disketave të tjera. Shumë shpejt, Zip-diskët dolën jashtë përdorimit për shkak të problemeve me besueshmërinë dhe disponueshmërinë.
1994
Në të njëjtin vit, SanDisk prezantoi CompactFlash, i cili u përdor gjerësisht në kamerat digjitale. Si në rastin e disqeve kompakte, shpejtësia e CompactFlash-bazuar në klasifikimet 'x', si 8x, 20x, 133x, etj. Shpejtësia maksimale e transfertës të dhënash llogaritet mbi shpejtësinë e transmetimit të audios origjinale CD, 150 kilobajt për sekondë. Shpejtësia e transmetimit shfaqet si R = Kx150 kB/s, ku R është shpejtësia e transmetimit dhe K është shpejtësia nominale. Kështu, për 133x CompactFlash, bajti ynë të dhënash do të shkruhet në 133x150 kB/s ose rreth 19,950 kB/s ose 19.95 MB/s. Shoqata CompactFlash u krijua në vitin 1995 me qëllimin për të krijuar një standard industrial për kartat e memories të bazuara në flash.
1997
Disa vjet më vonë, në vitin 1997, u lëshua disku kompakt me mundësi rinovimi (CD-RW). Ky disk optik u përdor për të ruajtur të dhëna, si dhe për të kopjuar dhe transferuar skedarë në pajisje të ndryshme. Mund të ribëhen disqet kompakte rreth 1000 herë, e cila në atë kohë nuk ishte një faktor kufizues, pasi përdoruesit rrallë ribën të dhëna.
CD-RW janë të bazuara në teknologjinë e ndryshimit të reflektueshmërisë së sipërfaqes. Në rastin e CD-RW, devijimet fazore në një mbulim të veçantë, që përbëhet nga argjendi, telluri dhe indiumi, shkaktojnë aftësinë për të reflektuar ose jo rrezet e leximit, që do të thotë 0 ose 1. Kur lidhja është në gjendje kristaline, ajo është gjysmë e tejdukshme, që do të thotë 1. Kur lidhja shkrihet në një gjendje amorfe, ajo bëhet e tejdukshme dhe e pa reflektueshme, që 0. Kështu, ne mund të regjistronim bajtin tonë të dhënash si 01001010.
DVD-të në fund morën pjesën më të madhe të tregut nga CD-RW.
1999
Le teckimi i vitit 1999, kur IBM prezantoi disqet e durores më të vegjël në botë: disqet mikro IBM me kapacitet 170 dhe 340 MB. Këto ishin disqe të vogla të durores me përmasa 2.54 cm, të destinuara për t'u instaluar në slotet CompactFlash Type II. U planifikua të krijohet një pajisje që do të përdorej si CompactFlash, por me një kapacitet më të madh memorie. Megjithatë, shumë shpejt ato u zëvendësuan nga memorjet USB-flash, dhe më pas nga kartat më të mëdha CompactFlash, kur këto të fundit u bënë të disponueshme. Si disqet e tjera të durores, disqet mikro ishin mekanike dhe përmbanin disqe të vogla rrotulluese.
2000
Një vit më vonë, në vitin 2000, u prezantuan memorjet USB-flash. Këto memorje përbëheshin nga memorja flash, e përfshirë në një format të vogël me një ndërfaqe USB. Në varësi të versionit të ndërfaqes USB që përdorej, shpejtësia mund të ndryshonte. USB 1.1 ishte i kufizuar në 1.5 megabit për sekondë, ndërsa USB 2.0 mund të përballonte deri në 35 megabit për sekondë. , dhe USB 3.0 ka një shpejtësi prej 625 megabit për sekondë. Ndërsa pajisjet USB 3.1 tip C u shpallën në mars 2015 dhe kishin shpejtësi leximi/shkruajti prej 530 megabit për sekondë. Ndryshe nga disketat dhe diskët optik, pajisjet USB janë më pak të ndjeshme ndaj gërvishtjeve, megjithatë ato ofrojnë të njëjtat mundësi për ruajtjen e të dhënave, si dhe për transferimin dhe kopjimin e skedarëve. Diskët për disketat dhe diskët kompakt shpejt u zëvendësuan nga portat USB.
2005
Në vitin 2005, prodhuesit e disqeve të forta (HDD) filluan të ofronin produkte që përdornin regjistrimin magnetik përpendikular, ose PMR. Mjaft interesante, kjo ndodhi po atëherë kur iPod Nano shpalli përdorimin e memories flash në vend të disqeve të forta 1-inç në iPod Mini.
Një disku i zakonshëm i ngurtë përmban një ose më shumë disqe të ngurtë, të mbuluara me një film magnetik, që përbëhet nga grimca të vogla magnetike. Të dhënat shkruhen kur kryesi magnetike kalon pak mbi disqin rotativ. Kjo është shumë e ngjashme me një gramofon tradicional, me dallimin se në gramofon gishti është në kontakt fizik me diskun. Ndërsa disqet rrotullohen, ajri që preket me to krijon një erë të lehtë. Ashtu si ajri mbi krahun e një avioni prodhon lift, ajri gjeneron lift në kryesin e sipërfaqes aerodinamike. . Kryesi ndryshon shpejt magnetizmin e një zone magnetike grimcash në mënyrë që pola e saj magnetike të tregojë lart ose poshtë, duke shënuar 1 ose 0.
Â
Paraardhësi i PMR ishte regjistrimi magnetik longitudinal, ose LMR. Densiteti i regjistrimit PMR mund të tejkalojë densitetin e regjistrimit LMR më shumë se tre herë. Dallimi kryesor midis PMR dhe LMR qëndron në strukturën e grimcave dhe orientimin magnetik të të dhënave të ruajtura në mediumet PMR, i cili është kolumnar dhe jo longitudinal. PMR ofron stabilitet termik më të mirë dhe një raport më të përmirësuar sinjal-zhurmë (SNR) për shkak të ndarjes më të mirë të grimcave dhe barazisë. Ajo gjithashtu ka një shkallë regjistrimi më të përmirësuar falë fushave më të fuqishme të kokës dhe një përputhje më të mirë magnetike të mediumit. Siç është rasti me LMR, kufizimet themelore të PMR bazohen në stabilitetin termik të bitëve të dhënash të regjistruar dhe nevojën për një sasi të mjaftueshme SNR për të lexuar informacionin e regjistruar.
2007
Në vitin 2007 u njoftua lëshimi i hard diskut të parë me kapacitet 1 TB nga Hitachi Global Storage Technologies. Hitachi Deskstar 7K1000 përdori pesë pllaka 3.5-inç, 200-gigabajt dhe u rrotullua me shpejtësi ob/min. Kjo është një përparësi e madhe krahasuar me diskun e parë në botë, IBM RAMAC 350, i cili kishte një kapacitet prej rreth 3.75 megabajtësh. O, sa përpara kemi ecur për 51 vjet! Por prisni, ka diçka tjetër.
2009
Në vitin 2009 filluan punimet teknike për krijimin e një memorjeje ekspres që nuk konsumonte energji, ose . Memoria e paqëndrueshme (NVM) është një lloj memorie që mund të ruajë të dhënat përherë, ndryshe nga memoria e varur nga energjia, e cila kërkon furnizim të vazhdueshëm për të mbajtur të dhënat. NVMe përmbush nevojën për një ndërfaqe të shkallëzueshme të host-controller për komponentët periferikë të bazuar në ruajtës me gjysmëpërçues, të mbështetur nga teknologjia PCIe, prandaj dhe emri NVMe. Më shumë se 90 kompani janë anëtarë të grupit të punës për zhvillimin e projektit. Të gjitha këto janë ndërtuar mbi rezultatet e punës për përcaktimin e specifikimit të ndërfaqes së hostessit të memories e paqëndrueshme (NVMHCIS). Disket më të mira të NVMe deri më sot mund të përpunojnë rreth 3500 megabajt në sekondë gjatë leximit dhe 3300 megabajt në sekondë gjatë shkrimit. Shkruani bajtin e të dhënës j, nga e cila filluam, shumë shpejt krahasuar me disa minuta të endjes manuale të memories së litarit për Kompjuterin e Udhëzimeve Apollo.
E tashmja dhe e ardhmja
Memoria e klasës së ruajtjes
Tani, kur ne kemi bërë një udhëtim në kohë (ha!), le të shohim gjendjen aktuale të Memories Storage Class Memory. SCM, si NVM, është e qëndrueshme, por SCM ofron gjithashtu performancë që tejkalon ose është në përputhje me atë të memories kryesore, si dhe . Qëllimi i SCM është të zgjidhë disa probleme të sotme me cache, si densiteti i ulët i memories statike të aksesit të rastësishëm (SRAM). Me memorien dinamike të aksesit të rastësishëm (DRAM) ne mund të arrijmë një densitet më të mirë, por kjo arrihet me kosto të një qasjeje më të ngadaltë. DRAM gjithashtu vuan nga nevoja për energji të vazhdueshme për të rinovuar memorien. Le të shpjegojmë pak rreth kësaj. Energjia është e nevojshme, sepse ngarkesa elektrike në kondensatorët lehtë ikën, pra pa ndërhyrje, të dhënat në çip do të humbasin së shpejti. Për të parandaluar një të tillë depërtim, DRAM kërkon një skemë të jashtme rinovimi të memories, e cila në mënyrë periodike riprogramon të dhënat në kondensatorë, duke i rikthyer ato në ngarkesën fillestare.
Memoria e bazuar në ndryshimin e fazës (Phase-change memory, PCM)
Kemi shqyrtuar më parë se si ndryshon faza për CD-RW. PCM është e ngjashme. Materiali për ndryshimin e fazës është zakonisht Ge-Sb-Te, i njohur gjithashtu si GST, i cili mund të ekzistojë në dy gjendje të ndryshme: amorf dhe kristalor. Gjendja amorfe ka një rezistencë më të lartë, e cila tregon 0, ndërsa gjendja kristalore tregon 1. Duke i dhënë vlera të dhënash rezistencave ndërmjetëse, PCM mund të përdoret për të ruajtur shumë gjendje në formën e .
Memoria me aksess random me moment transferimi (STT-RAM)
STT-RAM përbëhet nga dy shtresa ferromagnetike të magnetëve të përhershëm, të ndara nga një dielektrik, pra një izoluese që mund të transmetojë energjinë elektrike pa e përçuar. Ajo ruan bitet e të dhënave, të bazuara në ndryshimin e direksioneve magnetike. Një shtresë magnetike, e quajtur mbështetje, ka një drejtim magnetik të fiksuar, ndërsa shtresa tjetër magnetike, e quajtur e lirë, ka një drejtim magnetik që kontrollohet nga rryma e kaluar. Për 1, drejtimi i magnetizimit të dy shtresave përputhet. Për 0, të dy shtresat kanë drejtime magnetike të kundërta.
Memoria resistive me akses të rastit (Resistive random access memory, ReRAM)
Një qelizë ReRAM përbëhet nga dy elektrodë metalikë të ndarë nga një sloj oksidi metalik. Duket pak si dizajni i memorjes Flash Masuoka, ku elektronet kalojnë përmes slojit të oksidit dhe ngjiten në portat fluturuese ose anasjelltas. Sidoqoftë, në përdorimin e ReRAM, gjendja e qelisë përcaktohet në bazë të koncentracionit të oksigjenit të lirë në slojin e oksidit metalik.
Megjithëse këto teknologji janë premtuese, ato kanë disa disavantazhe. PCM dhe STT-RAM kanë vonesa të larta gjatë shkruajtjes. Vonësat e PCM janë dhjetë herë më të larta se ato të DRAM, ndërsa për STT-RAM ato janë dhjetë herë më të larta se ato të SRAM. PCM dhe ReRAM kanë një kufi për kohëzgjatjen e shkruarjes deri në shfaqjen e një gabimi serioz, që do të thotë se elementi i memorjes ngjitet në .
Në gusht 2015, kompania Intel njoftoi lançimin e Optane, produktit të saj të ndërtuar mbi bazën e 3DXPoint. Optane pretendohet se ka një performancë 1000 herë më të lartë se disqet SSD NAND, ndonëse çmimi është katër deri pesë herë më i lartë se ai i memories flash. Optane tregon se SCM nuk është thjesht një teknologji eksperimentale. Do të jetë interesante të ndjekim zhvillimin e këtyre teknologjive.
Disqet e forta (HDD)
Disku i gazit helik (HHDD)
Disku helik është një disk i fortë me kapacitet të lartë (HDD), i mbushur me heli dhe i mbyllur hermetikisht gjatë procesit të prodhimit. Siç u përmend më parë për disqet e forta, ai është i ngjashëm me një lojtar që përdor një pllakë të rrotullueshme me një mbulese magnetike. Disqet tipike të forta thjesht kanë ajër brenda hapësirës, megjithatë ky ajër shkakton pak rezistencë gjatë rrotullimit të pllakave.
Balonët me helen fluturojnë sepse heliumi është më i lehtë se ajri. Në fakt, heliumi përbën 1/7 të densitetit të ajrit, çka lejon të zvogëlohet forca e frenimit gjatë rrotullimit të pllakave, duke shkaktuar një reduktim të sasisë së energjisë së nevojshme për rrotullimin e disqeve. Megjithatë, kjo veçori është dytësore, karakteristika kryesore e heliumit është se ai lejon të paketohen 7 pllaka në të njëjtin format që zakonisht përmbante vetëm 5. Nëse e kujtojmë analogjinë me krahun e avionit tonë, ky është një përputhje perfekte. Duke qenë se heliumi zvogëlon rezistencën, turbulenca eliminohet.
Gjithashtu, ne e dimë se balonat me heli fillojnë të zbresin pas disa ditësh, sepse heli del prej tyre. E njëjta gjë mund të thuhet edhe për magazinat. Kaluan vite përpara se prodhuesit të arrinin të krijonin një enë që parandalon deljen e heliumit nga formati gjatë tërë jetës së disqeve. Kompania Backblaze kreu eksperimente dhe zbuloi se disqet e forta me helium kishin një normë gabimi vjetore prej 1,03%, ndërsa ato standarde 1,06%. Sigurisht, kjo diferencë është aq e vogël saqë nuk mund të nxjerrësh një përfundim të rëndësishëm nga kjo. .
Forma e mbushur me helium mund tĂ« pĂ«rmbajĂ« njĂ« disk tĂ« fortĂ«, tĂ« inkapsuluar duke pĂ«rdorur PMR, pĂ«r tĂ« cilin folĂ«m mĂ« lart, ose regjistrimin magnetik me mikrovalĂ« (MAMR) ose regjistrimin magnetik me ngrohje (HAMR). Ădo teknologji magnetike pĂ«r ruajtjen e tĂ« dhĂ«nave mund tĂ« kombinohet me helium nĂ« vend tĂ« ajrit. NĂ« vitin 2014, kompania HGST kombinoi dy teknologji tĂ« pĂ«rparuara nĂ« diskun e saj tĂ« fortĂ« me helium me kapacitet prej 10 TB, i cili pĂ«rdorte regjistrimin magnetik tĂ« mbuluar tĂ« menaxhuar nga hosti, ose SMR (Shingled magnetic recording). Le tĂ« ndalemi pak te SMR dhe pastaj tĂ« shqyrtojmĂ« MAMR dhe HAMR.
Teknologjia e regjistrimit magnetik me pllaka
Më parë kemi shqyrtuar regjistrimin magnetik perpendicular (PMR), i cili ishte paraardhësi i SMR. Ndryshe nga PMR, SMR regjistron shina të reja që mbulojnë pjesën e një shinel të regjistruar më parë. Kjo, nga ana e saj, e bën shinen e mëparshme më të ngushtë, duke siguruar një densitet më të lartë shinelash. Emri i teknologjisë lidhet me faktin që shinavat e mbivendosura duken shumë si pllakat në një çati.
SMR çon në një proces shumë më të komplikuar të shkrimit, pasi gjatë regjistrimit në një shinë, shina fqinjësore rregullohet përsëri. Kjo nuk shfaqet kur baza e disku është e zbrazët dhe të dhënat janë kontinuar. Por sapo filloni të regjistroni në një sërë shinash që tashmë përmbajnë të dhëna, të dhënat ekzistuese fshihen. Nëse një shinë fqinje përmban të dhëna, ajo duhet të rregullohet. Kjo është mjaft e ngjashme me NAND flash, për të cilën folëm më parë.
Dispozitivet SMR lejojnë të fshehin këtë kompleksitet përmes menaxhimit të softuerit të integruar, duke rezultuar në një ndërfaqe të ngjashme me çdo hard disk tjetër. Në anën tjetër, pajisjet SMR, të menaxhuara nga hosti, pa një adaptim të posaçëm të aplikacioneve dhe sistemeve operative, nuk do të lejojnë përdorimin e këtyre disqeve. Hosti duhet të kryejë shkrimin në pajisjet në mënyrë strikte të njëpasnjëshme. Në këtë mënyrë, performanca e pajisjeve është 100% e parashikueshme. Kompania Seagate filloi shpërndarjen e disqeve SMR në vitin 2013, duke pretenduar se densiteti i tyre është 25% më i lartë se densiteti PMR.
Regjistrimi magnetik me mikrovalë (MAMR)
Regjistrimi magnetik i ndihmuar me mikrovalë (MAMR) është një teknologji e memories magnetike që përdor energjinë e ngjashme me HAMR (do ti shqyrtojmë më poshtë). Një pjesë e rëndësishme e MAMR është Osilatorja e Momenteve Spin (STO) ose "gjeneratori i bazuar në spinet në rrotullim". Vetë STO ndodhet shumë afër kokës së regjistrimit. Kur aplikohet një rrymë në STO, ndodh gjenerimi i një fushe elektromagnetike rrethore me frekuencë 20-40 GHz për shkak të polarizimit të spinave të elektronëve.
Në prezencën e një fushe të tillë në ferromagnetikët e përdorur për MAMR, ndodh rezonanca, e cila çon në precesionin e momenteve magnetike të domainëve në këtë fushë. Në thelb, momenti magnetik devijon nga akset e tij dhe për të ndryshuar drejtimin e tij (përmbysja), kokës së regjistrimit i nevojitet dukshëm më pak energji.
Përdorimi i teknologjisë MAMR lejon marrjen e substancave ferromagnetike me forcë koercitive më të madhe, që do të thotë se mund të ulen dimensionet e domainëve magnetikë pa shqetësimin se do të shkaktohet një efekt superparamagnetik. Generatori STO ndihmon në zvogëlimin e dimensioneve të kokës së regjistrimit, duke mundësuar regjistrimin e informacionit në domainë magnetikë më të vegjël, dhe për pasojë rrit densitetin e regjistrimit.
Kompania Western Digital, e njohur gjithashtu si WD, e prezantoi këtë teknologji në vitin 2017. Shpejt pas kësaj, në vitin 2018, kompania Toshiba e mbështeti këtë teknologji. Ndërsa kompanitë WD dhe Toshiba janë të angazhuara në kërkimin e teknologjisë MAMR, kompania Seagate po baston në HAMR.
Regjistrimi termomagnetik (HAMR)
Regjistrimi magnetik i asistuar nga nxehtësia (HAMR) është një teknologji e ruajtjes së të dhënave që kursen energji, duke lejuar një rritje të konsiderueshme të sasisë së të dhënave që mund të ruhet në një pajisje magnetike, siç është një hard disk, përmes përdorimit të nxehtësisë të siguruar nga një lazer, që ndihmon në shkruarjen e të dhënave në sipërfaqen e mbështetjes së hard diskut. Falë nxehtësisë, bitët e të dhënave vendosen shumë më afër njëri-tjetrit në mbështetje, çka rrit densitetin dhe kapacitetin e të dhënave.
Kjo teknologji është mjaft e vështirë për t'u realizuar. Një lazer me fuqi 200 mW ngroh shpejt një zonë të vogël deri në 400 °C para regjistrimit, pa penguar dhe pa dëmtuar të dhënat e tjera në disk. Procesi i ngrohjes, regjistrimit të të dhënave dhe ftohjes duhet të përfundojë për më pak se një nanosekondë. Për të përmbushur këto kërkesa, ishte e nevojshme zhvillimi i plazmonëve sipërfaqësorë në nanomasa, të njohur gjithashtu si lazer me drejtim sipërfaqësor, në vend të ngrohjes direkte me lazer, si dhe lloje të reja pllakash qelqi dhe mbulesash termoreguese, që lejojnë ngrohjen e shpejtë të pikave pa dëmtuar kokën e regjistrimit ose të dhënat e afërta, dhe një sërë problemasht të tjera teknike që duhej të tejkaloheshin.
Pavarësisht shprehjeve të shumta skeptike, kompania Seagate demonstroi për herë të parë këtë teknologji në vitin 2013. Disket e para filluan të shpërndahen në vitin 2018.
Fundi i filmit, kthehu në fillim!
Ne filluam në vitin 1951 dhe përfundojmë artikullin duke hedhur një sy në të ardhmen e teknologjisë së ruajtjes. Ruajtja e të dhënave ka ndryshuar ndjeshëm me kalimin e kohës: nga shirita papel në metalik dhe magnetik, kujtesë me tel, disqe rotuese, disqe optik, kujtesë flash dhe të tjera. Gjatë përparimit kanë dalë pajisje më të shpejta, kompakte dhe me performancë më të lartë për ruajtjen e të dhënave.
Nëse e krahasojmë NVMe me shirita metalik UNISERVO të vitit 1951, NVMe mund të lexojë 486,111% më shumë shifra në sekondë. Nëse e krahasojmë NVMe me disqet Zip, që më pëlqenin në fëmijëri, NVMe mund të lexojë 213,623% më shumë shifra në sekondë.
E vetmja gjë që mbetet e njëjtë është përdorimi i 0 dhe 1. Mënyrat me të cilat ne e bëjmë këtë ndryshojnë shumë. Shpresoj që herën tjetër kur të regjistroni një CD-RW me këngë për mikun tuaj ose të ruani një video familjare në Optical Disc Archive, të mendoni se si sipërfaqja jo reflektuese shndërron 0, ndërsa sipërfaqja reflektuese shndërron në 1. Ose nëse po shkruani një mikstape në kasetë, mbani mend se kjo është shumë e lidhur me Datasette, e përdorur në Commodore PET. Në fund, mos harroni të jeni të mirë dhe të rregulloni.
Faleminderit dhe për copat e shijshme (nuk mund të bëj asgjë për këtë) gjatë gjithë artikullit!
ĂfarĂ« tjetĂ«r tĂ« dobishme mund tĂ« lexoni nĂ« blog
â
â
â
â
â
Regjistrohuni në kanalin tonë -kanal, për të mos humbur artikujt e tjerë! Shkruajmë jo më shpesh se dy herë në javë dhe vetëm për tema të rëndësishme. Po ashtu, kujtojmë se Cloud4Y mund të ofrojë qasje të sigurt dhe të besueshme në aplikacionet e biznesit dhe informacionet e nevojshme për të siguruar vazhdimësinë e biznesit. Puna në distancë është një barrierë shtesë në luftën kundër përhapjes së coronavirusit. Detajet për menaxherët tanë në .
Burimi: habr.com
