Ădo ofrues i shĂ«rbimeve nĂ« re ofron shĂ«rbimin e ruajtjes sĂ« tĂ« dhĂ«nave. KĂ«to mund tĂ« jenĂ« depozita tĂ« ftohta dhe tĂ« ngrohta, Ice-cold, etj. TĂ« ruash informacionin nĂ« re Ă«shtĂ« mjaft e lehtĂ«. Por si ruheshin tĂ« dhĂ«nat 10, 20, 50 vite mĂ« parĂ«? Cloud4Y ka pĂ«rkthyer njĂ« artikull interesant qĂ« flet pikĂ«risht pĂ«r kĂ«tĂ«.
Një bajt të dhënash mund të ruhet në shumë mënyra të ndryshme, pasi vazhdimisht po shfaqen mbajtës të rinj, më të përparuar dhe më të shpejtë për informacionin. Bajti është një njësi e ruajtjes dhe përpunimit të informacionit digjital, e cila përbëhet nga tetë bitë. Në një bit mund të regjistrohet ose 0 ose 1.
Në rastin e kartave perforuese, biti ruhet si praninë/shkallimin e një vrime në kartë në një vend të caktuar. Nëse kthehemi pak më tej në histori në lidhje me 'Makinën Analitike të Babbage', regjistrat që ruanin numra ishin rrotulla të lëkundura. Në pajisjet magnetike të ruajtjes, siç janë kasetat dhe diskët, biti paraqitet me polaritetin e një zone të caktuar të filmit magnetik. Në memorjen dinamike me akses të rastësishëm (DRAM) moderne, biti shpesh përfaqësohet si një ngarkesë elektrike në dy nivele, e cila ruhet në një pajisje që akumulon energji elektrike në një fushë elektrike. Kapaciteti i ngarkuar apo i shkarkuar ruan bitin e të dhënave.
NĂ« qershor 1956 krijoi fjalĂ«n pĂ«r tĂ« pĂ«rshkruar njĂ« grup bitĂ«sh qĂ« pĂ«rdoren pĂ«r kodimin e njĂ« simboli . Le tĂ« flasim pak pĂ«r kodimin e simboleve. Le tĂ« fillojmĂ« me Kodin Standard Amerikan pĂ«r Ndryshimin e Informacionit, ose ASCII (ASCII (angl. American standard code for information interchange). ASCII Ă«shtĂ« bazuar nĂ« alfabetin anglez, kĂ«shtu qĂ« çdo shkronjĂ«, numĂ«r dhe simbol (a-z, A-Z, 0-9, +, -, /, ", ! etj.) ishin tĂ« pĂ«rfaqĂ«suara si njĂ« numĂ«r tĂ«rĂ«sor 7-bitĂ«sh nga 32 deri nĂ« 127. Kjo nuk ishte aq 'miqĂ«sore' pĂ«r gjuhĂ« tĂ« tjera. PĂ«r tĂ« mbĂ«shtetur gjuhĂ« tĂ« tjera, Unicode zgjeroi ASCII. NĂ« Unicode, çdo simbol pĂ«rfaqĂ«sohet si njĂ« pikĂ« kodi, ose simbol, pĂ«r shembull, shkronja e vogĂ«l j â U+006A, ku U tregon Unicode, dhe mĂ« pas numri heksadekimal.
UTF-8 është një standard për paraqitjen e simboleve në formën e tetë biteve, duke lejuar ruajtjen e secilës pikë kodi në gamën 0-127 në një bajt. Nëse ne e përkujtojmë ASCII-n, ajo është mjaft e përshtatshme për simbolet në anglisht, por simbolet e një gjuhe tjetër shpesh shprehen në dy ose më shumë bajta. UTF-16 është standardi për paraqitjen e simboleve në formën e 16 biteve, ndërsa UTF-32 është standardi për paraqitjen e simboleve në formën e 32 biteve. Në ASCII, çdo simbol është një bajt, ndërsa në Unicode, gjë që shpesh nuk është plotësisht e saktë, një simbol mund të zërë 1, 2, 3 ose më shumë bajta. Në artikull do të përdoren grupe të ndryshme dimensionale të biteve. Numri i biteve në një bajt ndryshon në varësi të konstruktit të mbajtësit.
Në këtë artikull do të bëjmë një udhëtim nëpër kohë përmes mbajtësve të ndryshëm të informacionit për t'u zhytur në historinë e ruajtjes së të dhënave. Asnjëherë nuk do të thellohemi në studimin e çdo mbajtësi informacioni të veçantë që ka ekzistuar ndonjëherë. Para jush është një artikull informativ argëtues, i cili asnjëherë nuk pretendon për rëndësinë enciklopedike.
Le të fillojmë. Supozoni se kemi një bajt të dhënash për ruajtje: letra j, ose në formën e bajtit të koduar 6a, ose në formën binare 01001010. Gjatë udhëtimit tonë në kohë, bajti i 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. Kaseja ishte bërë nga një shiriti i hollë nikeli bronzi me gjerësi 12.65 mm (të quajtur Vicalloy) dhe gjatësi pothuajse 366 metra. Bajtat tanë të dhënash mund të ruheshin me një shpejtësi prej 7,200 simboresh në sekondë në kasetë, e cila lëvizte me shpejtësi 2.54 metra në sekondë. Në këtë fazë të historisë, ju mund të matni shpejtësinë e algoritmit të ruajtjes sipas distancës së kaluar nga kaseta.
1952
Të kthehemi një vit përpara, në 21 Maj 1952, kur IBM shpalli lansimin e njësisë së saj të parë të kasetave magnetike, IBM 726. Tani, bajti ynë i të dhënave mund të transferohet nga kaseta metalike UNISERVO në kasetën magnetike IBM. Ky shtëpi i ri u tregua shumë i ngrohtë për bajtin tonë shumë të vogël, pasi në kasetë mund të ruhen deri në 2 milionë numra. Kjo kasetë magnetike me 7 kanale lëvizte me një shpejtësi prej 1.9 metrash në sekondë me një shpejtësi transmetimi prej 12,500 ose 7500 (në atë kohë të quajtura grupe kopjimi) në sekondë. Si referencë: në një artikull mesatar në Habrë ka rreth 10,000 karaktere.
Kaseta IBM 726 kishte shtatĂ« ĐșĐ°Đœale, gjashtĂ« prej tĂ« cilave shĂ«rbenin pĂ«r ruajtjen e informacionit, dhe njĂ« - pĂ«r kontrollin e paritetit. NĂ« njĂ« bobinĂ« mund tĂ« ruhej deri nĂ« 400 metra kasete me gjerĂ«si 1.25 cm. ShpejtĂ«sia e transmetimit tĂ« tĂ« dhĂ«nave teorikisht arrinte 12,500 karaktere nĂ« sekondĂ«; dendĂ«sia e regjistrimit ishte 40 bits pĂ«r centimetĂ«r. NĂ« kĂ«tĂ« sistem pĂ«rdorej metoda "kanali me vakuum", ku cikli i kasetĂ«s qarkullonte midis dy pikave. Kjo lejonte qĂ« kaseta tĂ« niste dhe tĂ« ndalonte brenda njĂ« fraksioni tĂ« sekondĂ«s. KĂ«tĂ« e arritĂ«n duke instaluar kolona tĂ« gjata vakum midis bobinave tĂ« kasetĂ«s dhe kokave pĂ«r lexim/shkrim pĂ«r tĂ« pĂ«rthithur rritjet e papritura tĂ« tensionit nĂ« kasetĂ«, pa tĂ« cilat kaseta zakonisht do tĂ« thyhej. NjĂ« unazĂ« plastike e heqshme nĂ« pjesĂ«n e pasme tĂ« bobinĂ«s sĂ« kasetĂ«s ofronte mbrojtje nga regjistrimi. NĂ« njĂ« bobinĂ« kasete mund tĂ« ruhen rreth 1.1 .
Merrni parasysh kasetat VHS. ĂfarĂ« duhej tĂ« bĂ«nit pĂ«r tĂ« parĂ« pĂ«rsĂ«ri njĂ« film? TĂ« ktheni kasetĂ«n! Sa herĂ« keni rrotulluar kasetĂ«n nĂ« laps pĂ«r tĂ« kursyer bateritĂ« dhe pĂ«r tĂ« shmangur njĂ« kasetĂ« tĂ« thyer ose tĂ« ngatĂ«rruar? E njĂ«jta gjĂ« vlen edhe pĂ«r kasetat qĂ« pĂ«rdoren pĂ«r kompjuterĂ«t. Programet nuk mund tĂ« thyenin thjesht njĂ« pjesĂ« tĂ« kasetĂ«s ose tĂ« aksesonin tĂ« dhĂ«nat rastĂ«sisht; ato mund tĂ« lexonin dhe shkruanin tĂ« dhĂ«na vetĂ«m nĂ« mĂ«nyrĂ« tĂ« renditur.
1956
Nëse kalojmë disa vite përpara, në vitin 1956, epoka e ruajtjes me disqe magnetik filloi me përfundimin nga IBM të zhvillimit të sistemit kompjuterik RAMAC 305, i cili do të furnizohet nga kompania Zellerbach Paper. . Në këtë kompjuter u përdor për herë të parë një disk i ngurtë me kokë në lëvizje. Një depozita RAMAC përbëhej nga pesëdhjetë pllaka metalike të magnetizuara me diametër 60.96 cm, të afta për të ruajtur rreth pesë milion karaktere të dhënash, 7 bit për karakter, dhe për t'u rrotulluar me shpejtësi 1200 rrotullime në minutë. Kapaciteti i ruajtjes ishte rreth 3.75 megabajt.
RAMAC lejonte akses në kohë reale në sasi të mëdha të dhënash, ndryshe nga banda magnetike ose kartat perforuese. Kompania IBM e reklamonte RAMAC si një pajisje që mund të ruante ekvivalentin e 64,000 . Më parë, RAMAC kishte futur konceptin e përpunimit të vazhdueshëm të transaksioneve gjatë zhvillimit të tyre, në mënyrë që të dhënat të mund të nxirreshin menjëherë, derisa ato ishin akoma të freskëta. Tani aksesimi i të dhënave tona në RAMAC mund të bëhej me shpejtësi 100,000 . Më parë, gjatë përdorimit të bandeve, na duhej të shkruanim dhe lexonim të dhëna në një rend, dhe nuk mund të kalonim rastësisht në pjesë të ndryshme të bandes. Aksi i rastësishëm në kohë reale te të dhënat ishte vërtet revolucionar në atë kohë.
1963
Le të kthehemi në vitin 1963, kur u prezantua DECtape. Emri i saj vinte nga kompanija Digital Equipment Corporation, e njohur si DEC. DECtape ishte e lirë dhe e besueshme, ndaj u përdor në shumë gjenerata kompjuterësh DEC. Ajo ishte një bandë 19 mm, e laminuar dhe e kompresuar midis dy shtresave mylari në një rol katër inç (10.16 cm).
Në krahasim me paraardhësit e saj të rëndë dhe të mëdhenj, banda DECtape mund të transportohej me dorë. Kjo e bëri atë një opsion të shkëlqyer për kompjuterët personalë. Në krahasim me analogët e saj me 7 kanale, DECtape kishte 6 kanale të dhënash, 2 kanale të etiketave dhe 2 për impulset taktike. Të dhënat shkruheshin me shpejtësi 350 bit për inç (138 bit për cm). Bytes tonë të dhënash, që përbëhet nga 8 bit, por mund të zgjerohet deri në 12, mund të transmetoheshin në DECtape me shpejtësi 8325 fjalish 12-bit në sekondë me shpejtësi të bandes 93 (±12) inç në . Kjo është 8% më shumë numer në sekondë se sa në banden metalike UNISERVO në vitin 1952.
Â
1967
Katër vjet më vonë, në vitin 1967, një ekip i vogël i IBM filloi punën mbi një disk për IBM me emrin kodor . Atëherë, ekipi kishte për detyrë të zhvillonte një mënyrë të besueshme dhe të lirë për të ngarkuar mikrokodet në IBM System/370. Pas projektu është ripërcaktuar dhe përshtatur për ngarkimin e mikro-kodit në kontrolluesin për IBM 3330 Direct Access Storage Facility me emrin kodor Merlin.
Tani byti ynë mund të ruhet në disqetë fleksibël 8-inç Mylar me mbulim magnetik, të njohura sot si disketat. Në kohën e lansimit, produkti mori emrin IBM 23FD Floppy Disk Drive System. Disket mund të mbajnë 80 kilobajt të dhënash. Ndryshe nga disqet e forta, përdoruesi mund ta transferonte lehtësisht disketën në një mbajtëse mbrojtëse nga një disk tek tjetri. Më vonë, në vitin 1973, IBM lëshoi një disketë për lexim/shkruarje që pastaj u bë standard industrial. .
Â
1969
 Në vitin 1969, në bordin e anijes kozmike "Apollo 11", e cila transportonte astronautët amerikanë në Hënë dhe kthim, u njoftua kompjuteri onboard AGC (Apollo Guidance Computer) me "memorie telash" (rope memory). Kjo memorie telash ishte bërë me dorë dhe mund të mbante 72 kilobajt të dhënash. Prodhimi i memories telash ishte i punës intensifikues dhe kërkonte aftësi të ngjashme me atë të endjes; për të endur programin në memorien telash, mund të nevojiteshin . Por kjo ishte mjeti i duhur për kohët kur ishte e rëndësishme të mbushej maksimumi në një hapësirë të kufizuar të rreptë. Kur tela kalonte përmes një nga fibrave rrethore, ajo përfaqësonte 1. Tela që kalonte rreth fibrës përfaqësonte 0. Byti ynë i të dhënave kërkonte disa minuta endjeje nga personi.
1977
NĂ« vitin 1977, u lĂ«shua 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« vonĂ« ruheshin nĂ« . Kjo mundĂ«soi krijimin e njĂ« zgjidhjeje ekonomike dhe tĂ« besueshme pĂ«r ruajtjen e tĂ« dhĂ«nave, ndonĂ«se shumĂ« tĂ« ngadalta. Byti ynĂ« i vogĂ«l i tĂ« dhĂ«nave mund tĂ« transmetohej me shpejtĂ«si rreth 60-70 byte nĂ« . Kasetat mund tĂ« mbajnĂ« rreth 100 kilobajt pĂ«r anĂ«n 30-minutĂ«she, me dy anĂ« nĂ« njĂ« kasetĂ«. PĂ«r shembull, nĂ« njĂ« anĂ« tĂ« kasetĂ«s mund tĂ« vendoseshin rreth dy imazhe 55 KB. Datasette u pĂ«rdorĂ«n gjithashtu nĂ« Commodore VIC-20 dhe Commodore 64.
1978
Pas një vit, në vitin 1978, MCA dhe Philips prezantuan LaserDisc me emrin «Discovision». Filmi «Buzëqeshja» u bë filmi i parë që u shit në LaserDisc në SHBA. Cilësia e zërit dhe videos ishte shumë më e mirë se sa konkurrentët, 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 emisionet televizive. Disku lazer punonte me video analoge, zë analog FM stereo dhe modulim kodik impulsesh, , ose PCM, audio dixhital. Disku kishte diametër 12 inç (30,47 cm) dhe përbëhej nga dy disqe aluminimi me një anë, të mbuluara me plastikë. Sot, LaserDisc kujtohet si baza e CD dhe DVD.
1979
NjĂ« vit mĂ« vonĂ«, nĂ« vitin 1979, Alan Shugart dhe Phyillis Conner themeluan kompaninĂ« Seagate Technology me idenĂ« e shkallĂ«zimit tĂ« diskut tĂ« harduerit pĂ«r ta bĂ«rĂ« atĂ« me madhĂ«si tĂ« barabartĂ« me disketĂ«n 5 ÂŒ inç, qĂ« nĂ« atĂ« kohĂ« ishte standardi. Produkti i tyre i parĂ« nĂ« vitin 1980 ishte disku i harduerit Seagate ST506 â disku i parĂ« i harduerit pĂ«r kompjuterĂ«t kompakt. Disku mbante pesĂ« megabajt tĂ« dhĂ«nash, qĂ« nĂ« atĂ« kohĂ« ishte pesĂ« herĂ« mĂ« shumĂ« se disketĂ« standarde. Themeluesit arritĂ«n qĂ«llimin e tyre â tĂ« reduktonin madhĂ«sinĂ« e diskut nĂ« madhĂ«sinĂ« e disketĂ«s 5ÂŒ inç. Pajisja e re e ruajtjes sĂ« tĂ« dhĂ«nave pĂ«rbĂ«hej nga njĂ« pllakat metalike e fortĂ«, e mbuluar nga tĂ« dyja anĂ«t me njĂ« tĂ« hollĂ« shtresĂ« materiali magnetik pĂ«r ruajtjen e tĂ« dhĂ«nave. Bajtat tona tĂ« dhĂ«nash mund tĂ« kalonin nĂ« disk me shpejtĂ«si 625 kilobajt nĂ« . Kjo Ă«shtĂ« pĂ«rafĂ«rsisht .
1981
Le të zhvendosim për disa vjet përpara, në vitin 1981, kur Sony prezantoi disketat e para 3,5 inç. Kompania Hewlett-Packard u bë ndiqësi i parë i kësaj teknologjie në vitin 1982 me HP-150. Kjo e bëri të njohur disketën 3,5 inç dhe e bëri atë të përhapur gjerësisht në . Disketat ishin me një anë me kapacitet të formatizuar 161.2 kilobajt dhe kapacitet të papërfunduar 218.8 kilobajt. Në vitin 1982 u lëshua një version me dy anë, dhe konsorciumi Microfloppy Industry Committee (MIC) i përbërë nga 23 kompani mediatike, themeloi specifikimin e disketës 3,5 inç mbi dizajnin origjinal të Sony, duke e konsoliduar formatin në histori ashtu siç e njohim. . Tani bajtat tona të dhënash mund të ruhen në versionin e hershëm të një prej mediumeve më të zakonshme: disku 3,5 inç. Më vonë, një çift disketash 3,5 inç me u bënë pjesa më e rëndësishme e fëmijërisë sime.
1984
Së shpejti pas kësaj, në vitin 1984, u shpall lëshimi i kompakt-disqit me të dhëna që ishin të disponueshme 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 zhvillua nga kompakt-diskët me audio digjitale, ose CD-DA, të cilat u përdorën për shpërndarjen e muzikës. CD-DA u zhvillua nga Sony dhe Philips në vitin 1982, kapaciteti i tij ishte 74 minuta. Sipas legjendës, kur Sony dhe Philips ishin në negociata për standardin CD-DA, një nga katër njerëzit insistonin që ai të mund tërë "Simfoninë e Nëntë." Produkti i parë që u lëshua në kompakt-disk ishte "Enciklopedia Elektronike Grolier", e cila doli në vitin 1985. Enciklopedia kishte nëntë milion fjalë, që zinin vetëm 12% të hapësirës së disponueshme në disk, që ishin 553 . Do të kishim më shumë se mjaft hapësirë për enciklopedinë dhe një byte të dhënash. Së shpejti pas kësaj, në vitin 1985, kompanitë kompjuterike punuan së bashku për të krijuar një standard për disqet, në mënyrë që çdo kompjuter të mund të lexonte informacionin nga ato.
1984
Po ashtu në vitin 1984, Fujio Masuoka zhvilloi një lloj të ri memorjeje me derë fluturuese, të cilin e quajti memorje flash, e cila ishte e aftë të fshihej dhe të ri-shkruhej shumë herë.
Le të ndalojmë pak te memorja flash, e cila përdor një tranzistor me derë fluturuese. Tranzistorët janë porta elektrike që mund të aktivizohen dhe çaktivizohen ndaras. Ndërsa secili tranzistor mund të jetë në dy gjendje të ndryshme (aktiv dhe pasiv), ai mund të ruajë dy numra të ndryshëm: 0 dhe 1. Deri fluturuese i referohet derës së dytë të shtuar në tranzistorin e mesëm. Kjo derë e dytë është e izoluar me një shtresë të hollë oksidi. Këta tranzistorë përdorin një tension të vogël të aplikuar në derën e tranzistorit për të shënuar nëse është aktiv apo pasiv, që përkthehet në 0 ose 1.
Â
Me hapĂ«sira tĂ« lĂ«vizshme, kur njĂ« tension i pĂ«rshtatshĂ«m aplikohet pĂ«rmes njĂ« shtrese oksidike, elektronet kalojnĂ« pĂ«rmes saj dhe ngecin nĂ« hapĂ«sirat. Prandaj, edhe kur energia Ă«shtĂ« e ndĂ«rprerĂ«, elektronet qĂ«ndrojnĂ« aty. Kur hapĂ«sirat e lĂ«vizshme nuk kanĂ« elektron, ato paraqesin 1, dhe kur elektronet ngelin â 0. Procesi i kundĂ«rt dhe aplikimi i njĂ« tensioni tĂ« pĂ«rshtatshĂ«m pĂ«rmes shtresĂ«s oksidike nĂ« drejtim tĂ« kundĂ«rt, bĂ«n qĂ« elektronet tĂ« kalojnĂ« pĂ«rmes hapĂ«sirave tĂ« lĂ«vizshme dhe tĂ« rikthejnĂ« tranzistorin nĂ« gjendjen e tij origjinale. Prandaj, qelizat bĂ«hen tĂ« programueshme dhe . Baiti ynĂ« mund tĂ« programohet nĂ« tranzistor nĂ« formĂ«n 01001010, me elektronet qĂ« ngelin nĂ« hapĂ«sirat e lĂ«vizshme pĂ«r tĂ« paraqitur zero.
Konstruksioni i Masuoka ishte pak më i arritshëm, por më pak i fleksibil se PROM-i që fshihet elektrikisht (EEPROM), 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. Në fund, ai u largua për të punuar në Universitetin Tohoku, sepse ishte i pakënaqur që kompania nuk e shpërbleu për punën e tij. Masuoka paditi Toshiba për kompensim. Në vitin 2006, ai mori 87 milion yen, që është ekuivalente me 758,000 dollarë amerikanë. Kjo ende duket e pakët, duke e pasur parasysh se sa ndikim ka pasur flash-memory në industri.
Duke folur për flash-memory, është gjithashtu e rëndësishme të përmendim ndryshimin midis flash-memory NOR dhe NAND. Siç e dimë nga Masuoka, flash ruan informacionin në qelizat e memories që përbëhen nga transistora me hapësirë të lëvizshme. Emrat e teknologjive lidhen drejtpërdrejt me mënyrën se si janë organizuar qelizat e memories.
Në flash-memory NOR, qelizat e veçanta të memories lidhen paralelisht, duke siguruar akses të rastësishëm. Kjo arkitekturë redukton kohën e leximit të nevojshme për aksesin e rastësishëm në instrukcioni e mikroprocesorëve. Flash-memory NOR është ideale për aplikacione me densitet më të ulët, që janë kryesisht për lexim. Pikërisht për këtë arsye, shumica e CPU-ve ngarkojnë firmware e tyre, shpesh nga flash-memory NOR. Masuoka dhe kolegët e tij prezantuan shpikjen e flash-it NOR në vitin 1984 dhe NAND flash në .
Zhvilluesit e NAND Flash pranuan heqjen e mundësisë për qasje të rastësishme për të arritur një madhësi më të vogël të qelizave të memories. Kjo ofron një madhësi më të vogël të çipit dhe një kostos më të ulët për bit. Arkitektura e memories Flash NAND përbëhet nga tranzistorë memories të lidhur në seri, që përbëhen nga tetë pjesë. Falë kësaj arrihet një densitet i lartë i ruajtjes, një madhësi më e vogël e qelizës së memories si dhe një shkrim dhe fshirje më të shpejtë të të dhënave, pasi ajo mund të programojë blloqe të të dhënave njëkohësisht. Kjo arrihet për shkak të nevojës për të rishtypur të dhënat kur ato nuk regjistrohen në seri dhe të dhënat tashmë ekzistojnë në .
1991
Le të kalojmë në vitin 1991, kur u krijua prototipi i diskut solid (SSD) nga kompania SanDisk, e cila në atë kohë ishte e njohur si . Dizajni kombinonte një matrikë flash, çipa memories që nuk humbin energjinë dhe një kontrollues inteligjent për zbulimin dhe korrigjimin automatik të qelizave defektoze. Kapaciteti i diskut ishte 20 megabajt me format 2.5 inç, dhe çmimi i saj vlerësohej rreth 1000 dollarë amerikan. Ky disk u përdor nga kompania IBM në kompjuterin .
1994
Një nga mediumet e informacionit që më pëlqente që nga fëmijëria ishin Zip Disks. Në vitin 1994, kompania Iomega lançoi Zip Disk, një kartush 100 megabajtësh me një format 3.5 inç, pak më i trashë se disku standard 3.5 inç. Versionet më të vonshme të diskëve mund të ruanin deri në 2 gigabajt. Pika e mirë e këtyre diskëve ishte se ata ishin me madhësi si disketat, por kishin kapacitet për të ruajtur më shumë të dhëna. Byte-at tanë të të dhënave mund të regjistroheshin në Zip-disk me shpejtësi 1.4 megabajt në sekondë. Për krahasim, në atë kohë, 1.44 megabajt të disketës 3.5 inç regjistroheshin me shpejtësi rreth 16 kilobajt në sekondë. Në Zip-disk, head-at lexojnë/shkruajnë të dhëna pa kontakt, sikur të fluturojnë mbi sipërfaqen, që është e ngjashme me funksionin e një disku të ngurtë, por ndryshon nga parimi i funksionimit të disketave të tjera. Së shpejti Zip-disket u bënë të kaluar për shkak të problemeve me besueshmërinë dhe disponueshmërinë.
1994
I një vit të tillë, SanDisk prezantoi CompactFlash, e cila u përdor gjerësisht në kamerat digjitale. Si në rastin e disqeve kompakt, shpejtësia e CompactFlash bazohet në klasat 'x', si 8x, 20x, 133x etj. Shpejtësia maksimale e transferimit të të dhënave llogaritet në bazë të shpejtësisë së transferimit të audios origjinale CD, 150 kilobajt në sekondë. Shpejtësia e transferimit duket si R = Kx150 kB/s, ku R është shpejtësia e transferimit dhe K është shpejtësia nominale. Pra, për 133x CompactFlash, bajti ynë i të dhënave do të shkruhej me 133x150 kB/s ose rreth 19,950 kB/s ose 19.95 MB/s. Shoqata CompactFlash u themelua në vitin 1995 me qëllimin për të krijuar një standard industrial për kartat e memories të bazuara në memorie flash.
1997
Disa vite më vonë, në vitin 1997, u lansua disku kompakt me mundësi riprogramimi (CD-RW). Ky disk optik u përdor për të ruajtur të dhëna, si dhe për të kopjuar dhe transferuar skedarë në pajisje të ndryshme. Disqet kompakte mund të riprogramohen rreth 1000 herë, gjë që në atë kohë nuk ishte një faktor kufizues, pasi përdoruesit rrallë riprogramonin të dhënat.
CD-RW bazohen në teknologjinë e ndryshimit të reflektivitetit të sipërfaqes. Në rastin e CD-RW, ndryshimet fazore në një mbulesë speciale, që përbëhet nga argjendi, telluri dhe indium, shkaktojnë aftësinë për të reflektuar ose jo rrezen lexuese, që do të thotë 0 ose 1. Kur lidhja ndodhet në gjendje kristalore, ajo është gjysmë transparente, që do të thotë 1. Kur lidhja shkrin në gjendjen amorfe, ajo bëhet opake dhe jo-reflektuese, që 0. Pra, ne mund ta shkruajmë bajtin tonë të dhënash si 01001010.
DVD-të përfundimisht zune një pjesë të madhe të tregut nga CD-RW.
1999
Le të kalojmë në vitin 1999, kur IBM prezantoi diskët e harduerit më të vegjël në botë në atë kohë: diskët e vegjël IBM me kapacitet 170 dhe 340 MB. Këto ishin disqe të vegjël të harduerit me përmasa 2.54 cm, të destinuara për t'u instaluar në vendet e CompactFlash Type II. Ishte planifikuar të krijohej një pajisje që do të përdorej si CompactFlash, por me kapacitet më të madh memoriesh. Megjithatë, ato u zëvendësuan shpejt nga pajisjet USB dhe pastaj nga kartat më të mëdha CompactFlash, kur u bënë të disponueshme. Si disqet e tjera të harduerit, diskët e vegjël ishin mekanikë dhe përmbanin disqe të vogla që rrotulloheshin.
2000
Një vit më vonë, në vitin 2000, u prezantuan memorizimet USB. Ato përbëhen nga memorie flash, të mbyllur në një formë të vogël me ndërfaqe USB. Në varësi të versionit të ndërfaqes USB që përdoret, shpejtësia mund të ndryshojë. USB 1.1 është e kufizuar në 1.5 megabit në sekondë, ndërsa USB 2.0 mund të përpunojë deri në 35 megabit në , dhe USB 3.0 deri në 625 megabit në sekondë. Memorizimet e para USB 3.1 të tipit C u njoftuan në mars të vitit 2015 dhe kishin shpejtësi leximi/shkrimi prej 530 megabit në sekondë. Ndryshe nga disketat dhe diskët optikë, pajisjet USB janë më të vështira për tu gërvishtur, por ato kanë të njëjtat mundësi për ruajtjen e të dhënave, si dhe për transferimin dhe kopjimin e skedarëve. Diskët për disketat dhe diskët e kompakt shpejt u zëvendësuan nga portet USB.
2005
Në vitin 2005, prodhuesit e diskëve të ngurtë (HDD) filluan të ofrojnë produkte që përdorin regjistrimin magnetik përperndorësh, ose PMR. Mjaft interesante është që kjo ndodhi në të njëjtën kohë kur iPod Nano njoftoi se do të përdorte memorien flash në vend të diskëve të ngurtë 1-inç në iPod Mini.
Një disk i zakonshëm i ngurtë përmban një apo më shumë disqe të ngurtë, të mbuluar me një film magnetik të ndjeshëm, përbërë nga kokrriza magnetike të vogla. Të dhënat regjistrohen kur kokë regjistruesi magnetik kalon pak mbi disqin që rrotullohet. Kjo është shumë e ngjashme me një turnabel tradicional, me dallimin se në turnabel, gjilpëra është në kontakt fizik me diskun. Ndërsa disqet rrotullohen, ajri që prek ato krijon një erë të lehtë. Njësoj si ajri mbi krahun e një avioni krijon forcën e ngritjes, ajri gjeneron forcën e ngritjes në kokën e sipërfaqes aerodinamike . Koka shpejt ndryshon magnetizmin e një zone magnetike të kokrrizave në mënyrë që poli magnetik i saj të tregojë lart ose poshtë, duke treguar 1 ose 0.
Â
Paraardhës i PMR ishte regjistrimi magnetik longitudinal, ose LMR. Densiteti i regjistrimit PMR mund të kalojë densitetin e regjistrimit LMR më shumë se tri herë. Dallimi kryesor midis PMR dhe LMR është se struktura e grimcave dhe orientimi magnetik i të dhënave të ruajtura në mbajtësit PMR është kolonare, e jo longitudinale. PMR ka stabilitet termik më të mirë dhe një raport të përmirësuar sinjal-zhurmë (SNR) falë ndarjes më të mirë të grimcave dhe uniformitetit. Ajo gjithashtu dallon për shkak të regjistrueshmërisë së përmirësuar falë fushave më të forta të kokës dhe përmirësimit të koordinimit magnetik të mbajtësit. Si LMR, kufizimet themelore të PMR bazohen në stabilitetin termik të grumbujve të dhënave të regjistruara me magnet dhe nevojën për të pasur një sasi të mjaftueshme SNR për të lexuar informacionin e regjistruar.
2007
Në vitin 2007 u njoftua për lansimin e hard diskut të parë me kapacitet 1 TB nga Hitachi Global Storage Technologies. Hitachi Deskstar 7K1000 përdorte pesë pllaka 3,5-inç 200-gigabajt dhe kishte një shpejtësi rrotullimi rpm. Kjo është një përparësi e madhe në krahasim me hard diskun e parë në botë IBM RAMAC 350, i cili kishte një kapacitet prej rreth 3.75 megabajt. O, sa shumë kemi avancuar në 51 vjet! Por presi, ka diçka tjetër.
2009
Në vitin 2009 filluan punimet teknike për krijimin e memories ekspres pa energji, ose . Memoria pa energji (NVM) është një lloj memorie që mund të ruajë të dhënat përherë, për dallim nga memoria që kërkon energji të vazhdueshme për të mbajtur të dhënat. NVMe plotëson nevojën për një ndërfaqe për host-kontrollues të përshtatshëm për komponentët periferikë të bazuar në drive me gjysmëpërçues me mbështetje për teknologjinë PCIe, andaj edhe emri NVMe. Më shumë se 90 kompani u bënë pjesë e grupit të punës për zhvillimin e projektit. Të gjitha këto u bazuan në rezultatet e punimeve për përcaktimin e specifikimeve të ndërfaqes për host-kontrolluesin e memories pa energji (NVMHCIS). Disket më të mira sot NVMe mund të trajtojnë rreth 3500 megabajt në sekondë për lexim dhe 3300 megabajt në sekondë për shkruajtje. Shkruaj një bajt të dhënash j, nga të cilat ne filluam, mund të bëhet shumë shpejt krahasuar me disa minuta të endjes manuale të memories me tel për Kompjuterin Ndihmës të Apollo.
Tani dhe e ardhmja
Memoria e Klasës së Ruajtjes
Tani, tani, kur ne kemi udhëtuar në kohë (ha!), le të shikojmë gjendjen aktuale të memories Storage Class Memory. SCM, si NVM, është e qëndrueshme, por SCM gjithashtu ofron performancë që e tejkalon ose është në përputhje me memorien kryesore, si dhe . Qëllimi i SCM është të zgjidhë disa probleme të sotme me cache, si densiteti i ulët i memorieve statike RAM (SRAM). Me ndihmën e memorieve të rastit dinamike (DRAM), ne mund të arrijmë një densitet më të mirë, por kjo arrihet me kosto të një qasjeje më të ngadalshme. DRAM gjithashtu vuajnë nga nevoja për energji të vazhdueshme për rinovimin e memories. Le të hulumtojmë pak për këtë. Energjia është e nevojshme, pasi ngarkesa elektrike në kondensatorë ikën ngadalë, domethënë pa ndërhyrje, të dhënat në çip do të humblen së shpejti. Për të parandaluar një rrjedhje të tillë, DRAM kërkon një sistem të jashtëm rinovimi, i cili përsëris imagin e të dhënave në kondensatorë periodikisht, duke i rikthyer ato në ngarkesën e tyre fillestare.
Memoria e bazuar në ndryshimin e fazave (Phase-change memory, PCM)
Më parë kemi shqyrtuar se si ndryshohet faza për CD-RW. PCM është e ngjashme. Materiali për ndryshimin e fazës zakonisht është Ge-Sb-Te, gjithashtu i njohur si GST, i cili mund të ekzistojë në dy shtresa të ndryshme: amorfe dhe kristaline. Shtresa amorfe ka një qëndrim më të lartë, që i jep vlerën 0, ndërsa shtresa kristaline, që i jep vlerën 1. Duke i caktuar vlerat e të dhënave rezistencave ndërmjetëse, PCM mund të përdoret për të ruajtur gjendje të shumta në formën e .
Memoria e rastit me çiftin e transferimit të spinit (STT-RAM)
STT-RAM përbëhet nga dy shtresa ferromagnetike, të përhershme magnetike, të ndara nga një dielektrik, pra një izolues që mund të përcjellë forcën elektrike pa kaluar. Ajo ruan bitët e të dhënave, të cilat bazohen në dallimin e orientimeve magnetike. Një shtresë magnetike, e quajtur referuese, ka një orientim magnetik të vendosur, ndërsa shtresa tjetër magnetike, e quajtur e lirë, ka një orientim magnetik që kontrollohet nga përçueshmëria e rrymës. Për 1, orientimi i magnetizimit të dy shtresave rreshtohet. Për 0, të dy shtresat kanë orientime magnetike të kundërta.
Memoria resistive me akses të rastësishëm (Resistive random access memory, ReRAM)
Një qelisë ReRAM përbëhet nga dy elektroda metalike, të ndara nga një shtresë oksidi metali. Pak a shumë i ngjan dizajnit të memories flash Masuoka, ku elektronet depërtojnë në shtresën e oksidit dhe ngecin në portat fluturuese ose anasjelltas. Megjithatë, në përdorimin e ReRAM, gjendja e qelisë përcaktohet mbi bazën e përqendrimit të oksigjenit të lirë në shtresën e oksidit të metalit.
Megjithëse këto teknologji janë premtuese, ato kanë ende disa disavantazhe. PCM dhe STT-RAM kanë vonesa të larta gjatë shkrimit. Vonësat e PCM janë dhjetë herë më të larta se sa ato të DRAM, ndërsa ato të STT-RAM janë dhjetë herë më të larta se sa SRAM. PCM dhe ReRAM kanë një kufizim në kohën e shkrimit deri në shfaqjen e një gabimi të rëndë, që do të thotë se elementi i memories ngec në .
Në gusht 2015, kompania Intel shpalli lansimin e Optane, produktit të saj të ndërtuar mbi bazën e 3DXPoint. Optane pohon se performanca është 1000 herë më e lartë se ajo e disqeve solide NAND, ndërsa çmimi është katër deri pesë herë më i lartë se ai i memories flash. Optane është prova se SCM nuk është thjesht një teknologji eksperimentale. Do të jetë interesante të ndiqni zhvillimin e këtyre teknologjive.
Disqet e forta (HDD)
Disku i fortë me helium (HHDD)
Disku me helium është një disk i fortë me kapacitet të lartë (HDD), i mbushur me helium dhe i mbyllur hermetikisht gjatë procesit të prodhimit. Ashtu si disqet e tjera të forta, siç e kemi thënë më parë, ai është si një luajtës me një pllakatë rotulluese me një mbulesë magnetike. Disqet tipike të forta thjesht kanë ajër brenda hapësirës, megjithatë ky ajër shkakton disa rezistencë gjatë rotulllimit të pllakatave.
Topat e helium fluturojnë sepse helium është më i lehtë se ajri. Faktikisht, helium përbën 1/7 të dendësisë së ajrit, që lejon të zvogëlohet forca e ngadalësimit gjatë rotullimit të pllakatave, duke shkaktuar ulje të sasisë së energjisë të nevojshme për rotullimin e disqeve. Megjithatë, kjo veçori është dytësore, karakteristika kryesore e heliumit ishte se lejon paketimin e 7 pllakatave në të njëjtin formë që zakonisht priste vetëm 5. Nëse e kujtojmë analogjinë me krahun e avionit tonë, kjo është një analogji e përsosur. Duke qenë se helium zvogëlon rezistencën, turbulenca përjashtohet.
Të dhënat tona tregojnë se balonat helio, pas disa ditësh, fillojnë të zbresin, sepse helium po del nga ato. E njëjta mund të thuhet edhe për disqet. Kaluar vitet, prodhuesit arritën të krijojnë një kontejner që parandalon të dalin heliumi nga forma gjatë gjithë jetëgjatësisë së disku. Kompania Backblaze kreu eksperimente dhe zbuloi se gabimi vjetor i disqeve të ngadaltë me helium ishte 1,03%, ndërsa për standardet ishte 1,06%. Sigurisht, kjo diferencë është kaq e vogël sa që të mos arrihet një përfundim të rëndësishëm. .
Forma e diskuar e mbushur me helium mund tĂ« pĂ«rmbajĂ« njĂ« disk tĂ« ngurtĂ«, i kapur me pĂ«rdorimin e PMR, pĂ«r tĂ« cilin folĂ«m mĂ« lart, ose teknologji magnetike mikrovalĂ« (MAMR) ose regjistrim magnetik me ngrohje (HAMR). Ădo teknologji magnetike e ruajtjes sĂ« tĂ« dhĂ«nave mund tĂ« kombinohet me helium nĂ« vend tĂ« ajrit. NĂ« vitin 2014, kompania HGST bashkoi dy teknologji tĂ« avancuara nĂ« diskun e saj tĂ« ngurtĂ« me helium me kapacitet 10 TB, i cili pĂ«rdorte regjistrimin magnetik tĂ« mbuluar nga hosti, ose SMR (Shingled magnetic recording). Pak do tĂ« ndalemi te SMR dhe mĂ« pas do tĂ« shqyrtojmĂ« MAMR dhe HAMR.
Teknologjia e regjistrimit magnetik të mbuluar
Më parë shqyrtuam regjistrimin magnetik perpendicular (PMR), i cili ishte paraardhësi i SMR. Ndryshe nga PMR, SMR regjistron rrugë të reja që mbulojnë një pjesë të rrugës magnetike të regjistruar më parë. Kjo, nga ana e saj, e bën rrugën e kaluar më të ngushtë, duke siguruar një densitet më të lartë të rrugëve. Emri i teknologjisë lidhet me faktin se rrugët e mbuluara duken shumë si çatitë me pllaka.
SMR çon në një proces shumë më kompleks të regjistrimit, pasi gjatë regjistrimit në një rrugë, rruga përkrenare regjistrohet përsëri. Kjo nuk shfaqet kur sipërfaqja e diskut është e zbrazët dhe të dhënat janë të njëpasnjëshme. Por sapo filloni regjistrimin në një seri rrugësh që tashmë përmbajnë të dhëna, të dhënat ekzistuese përkrenarë fshihen. Nëse rruga përkrenare përmban të dhëna, atëherë ajo duhet të regjistrohet përsëri. Kjo është mjaft e ngjashme me NAND flash, për të cilin folëm më parë.
Dispozitivet SMR lejojë të fshehin këtë kompleksitet përmes menaxhimit të softuerit të integruar, duke rezultuar në një ndërfaqe të ngjashme me çdo disk të fortë tjetër. Nga ana tjetër, pajisjet SMR të menaxhuara nga hosti nuk do të lejojnë përdorimin e këtyre disqeve pa adaptime të veçanta të aplikacioneve dhe sistemeve operative. Hosti duhet të kryejë shkrimin në pajisje në mënyrë strikte dhe rradhazi. Në këtë mënyrë, performanca e pajisjeve është 100% e parashikueshme. Kompania Seagate filloi dërgesat e disqeve SMR në vitin 2013, duke thënë se dendësia e tyre është 25% dendësia PMR.
Regjistrimi magnetik me mikrovalë (MAMR)
Regjistrimi magnetik me ndihmë mikrovale (MAMR) është një teknologji e kujtesës magnetike që përdor energji të ngjashme me HAMR (që do të shqyrtojmë më vonë). Një pjesë e rëndësishme e MAMR është Oscilatori i Torkut Spin (STO) ose 'gjeneratori i bazuar në rotacionin e spinëve'. Vetë STO ndodhet shumë afër kokës së regjistrimit. Kur applyhet një rrymë në STO, ndodh gjenerimi i një fushe elektromagnetike rrethore me frekuencë 20-40 GHz përmes polarizimit të spinëve të elektronëve.
Nën ndikimin e këtij fushe në ferromagnetin e përdorur për MAMR, ndodh rezonanca që çon në precesionin e momenteve magnetike të domainëve në këtë fushë. Në thelb, momenti magnetik devijohet nga boshti i tij dhe për të ndryshuar drejtimin e tij (rrotullimin), kokës së regjistrimit i nevojitet shumë më pak energji.
Përdorimi i teknologjisë MAMR lejon të përdoren substanca ferromagnetike me forcë koercitive më të madhe, duke e bërë të mundur zvoglimin e madhësisë së domainëve magnetikë pa frikën e shkaktimit të efektit superparamagnetik. Gjeneratori STO ndihmon në zvoglimin e madhësisë së kokës së regjistrimit, duke mundësuar regjistrimin e informacionit në domainë magnetikë më të vegjël, dhe kështu 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 mbështeti këtë teknologji. Ndërsa kompanitë WD dhe Toshiba janë të angazhuara në kërkimin e teknologjisë MAMR, kompania Seagate përqendrohet në HAMR.
Regjistrimi termomagnetik (HAMR)
Sistemi i regjistrimit magnetik me ndihmën e nxehtësisë (HAMR) është një teknologji e ruajtjes energji-efikase që lejon një rritje të konsiderueshme të sasisë së të dhënave që mund të ruhet në një pajisje magnetike, siç është një disk i fortë, duke përdorur nxehtësinë e dhënë nga një lazer për të ndihmuar në regjistrimin e të dhënave në sipërfaqen e bazës së diskut të fortë. Falë nxehtësisë, bytyr të dhënash vendosen shumë më afër njëri-tjetrit në bazën e diskut, gjë që lejon rritjen e dendësisë dhe kapacitetit të të dhënave.
Kjo teknologji është relativisht e vështirë për t'u zbatuar. Një lazer me fuqi 200 mW ngroh shpejt Megjithëse ka pasur shumë shprehje skepticizmi, kompania Seagate demonstroi për herë të parë këtë teknologji në vitin 2013. Disku i parë filloi të shpërndaheshin në vitin 2018.
Kënd përfundimi, kthehu në fillim!
Ne filluam nga viti 1951 dhe përfundojmë artikullin duke e shikuar të ardhmen e teknologjisë së ruajtjes. Ruajtja e të dhënave ka ndryshuar ndjeshëm në kohë: nga shiritat e letrës deri te metali dhe magneti, ruajtja me tela, disqet rrotulluese, disqet optikë, memoria flash dhe shumë të tjera. Me përparimin, janë shfaqur pajisje më të shpejta, më kompakte dhe më performante për ruajtjen e të dhënave.
Nëse e krahasojmë NVMe me shiritat metalike UNISERVO të vitit 1951, NVMe mund të lexojë 486,111% më shumë numra në sekondë. Nëse e krahasojmë NVMe me disqet Zip, që ishin të preferuarat e mia nga fëmijëria, NVMe mund të lexojë 213,623% më shumë numra në sekondë.
Nëse e krahasojmë NVMe me kasetën metalike UNISERVO të vitit 1951, NVMe mund të lexojë 486,111% më shumë numra në sekondë. Nëse e krahasojmë NVMe me disqet Zip, që ishin preferuarat e mia në fëmijëri, NVMe mund të lexojë 213,623% më shumë numra në sekondë.
E vetmja që mbetet e vërtetë është përdorimi i 0 dhe 1. Metodat me të cilat e realizojmë këtë ndryshojnë shumë. Shpresoj që herën tjetër, kur të regjistroni një CD-RW me këngë për një mik ose të ruani një video shtëpiake në Arkivën e Diskut Optik, të mendoni se si një sipërfaqe që nuk reflekton e kthen në 0, ndërsa një sipërfaqe reflektuese në 1. Ose nëse po krijoni një mixtape në kasetë, kujtoni se kjo është shumë ngushtësisht e lidhur me Datasette, përdorur në Commodore PET. Përfundimisht, mos harroni të jeni të sjellshëm dhe të rrotulloni.
anonim kommentatorit dhe për copat e shijshme (nuk mund të bëj asgjë për vete) gjatë gjithë artikullit!
ĂfarĂ« tjetĂ«r mund tĂ« lexoni nĂ« blog
â
â
â
â
â
Abonohuni nĂ« -kanali, pĂ«r tĂ« mos humbur artikullin e ardhshĂ«m! ShkruajmĂ« jo mĂ« shpesh se dy herĂ« nĂ« javĂ« dhe vetĂ«m pĂ«r çështje tĂ« rĂ«ndĂ«sishme. Gjithashtu, ju kujtojmĂ« se Cloud4Y mund tĂ« ofrojĂ« akses tĂ« sigurt dhe tĂ« besueshĂ«m nĂ« aplikacionet e biznesit dhe informacionin e nevojshĂ«m pĂ«r tĂ« garantuar vazhdimĂ«sinĂ« e biznesit. PunĂ«simi nĂ« distancĂ« Ă«shtĂ« njĂ« barierĂ« shtesĂ« pĂ«r pĂ«rhapjen e koronavirusit. Detajet â tek menaxherĂ«t tanĂ« nĂ« .
Burimi: habr.com
