Mtoa huduma yeyote wa wingu hutoa huduma za kuhifadhi data. Hizi zinaweza kuwa hifadhi za baridi na moto, barafu-baridi, nk. Kuhifadhi habari katika wingu ni rahisi sana. Lakini data ilihifadhiwaje miaka 10, 20, 50 iliyopita? Cloud4Y ilitafsiri nakala ya kupendeza ambayo inazungumza juu ya hii tu.
Baiti ya data inaweza kuhifadhiwa kwa njia mbalimbali, kwani midia mpya, ya juu zaidi na ya uhifadhi wa haraka huonekana kila wakati. Byte ni kitengo cha uhifadhi na usindikaji wa habari ya dijiti, ambayo inajumuisha bits nane. Biti moja inaweza kuwa na 0 au 1.
Katika kesi ya kadi zilizopigwa, biti huhifadhiwa kama uwepo / kutokuwepo kwa shimo kwenye kadi katika eneo fulani. Tukirudi nyuma kidogo kwenye Engine Analytical Engine ya Babbage, rejista ambazo nambari zilizohifadhiwa zilikuwa gia. Katika vifaa vya uhifadhi wa sumaku kama vile kanda na diski, kidogo inawakilishwa na polarity ya eneo maalum la filamu ya sumaku. Katika kumbukumbu ya kisasa inayobadilika ya ufikiaji bila mpangilio (DRAM), kidogo mara nyingi huwakilishwa kama chaji ya viwango viwili vya umeme iliyohifadhiwa kwenye kifaa ambacho huhifadhi nishati ya umeme kwenye uwanja wa umeme. Chombo kilichochajiwa au kilichotolewa huhifadhi data kidogo.
Mnamo Juni 1956 zuliwa neno kuashiria kikundi cha biti zinazotumiwa kusimba herufi moja . Wacha tuzungumze kidogo juu ya usimbaji wa herufi. Wacha tuanze na msimbo wa kawaida wa Amerika wa kubadilishana habari, au ASCII. ASCII ilitokana na alfabeti ya Kiingereza, kwa hivyo kila herufi, nambari na ishara (az, AZ, 0-9, +, - , /, ",!, nk. ) ziliwakilishwa kama nambari kamili ya biti 7 kutoka 32 hadi 127. Hii haikuwa "rafiki" haswa kwa lugha zingine. Ili kutumia lugha zingine, Unicode ilipanua ASCII. Katika Unicode kila herufi inawakilishwa kama nukta ya msimbo, au ishara, kwa mfano. , herufi ndogo j ni U+006A, ambapo U inawakilisha Unicode na kisha nambari ya heksadesimali.
UTF-8 ni kiwango cha kuwakilisha herufi kama biti nane, ikiruhusu kila nukta ya msimbo katika masafa 0-127 kuhifadhiwa kwa baiti moja. Ikiwa tunakumbuka ASCII, hii ni kawaida kwa herufi za Kiingereza, lakini herufi zingine za lugha mara nyingi huonyeshwa kwa baiti mbili au zaidi. UTF-16 ni kiwango cha kuwakilisha herufi kama biti 16, na UTF-32 ni kiwango cha kuwakilisha herufi kama biti 32. Katika ASCII, kila herufi ni baiti, lakini katika Unicode, ambayo mara nyingi si kweli kabisa, mhusika anaweza kuchukua baiti 1, 2, 3 au zaidi. Nakala itatumia vikundi vya ukubwa tofauti vya bits. Idadi ya bits katika byte inatofautiana kulingana na muundo wa media.
Katika makala haya, tutasafiri nyuma kwa wakati kupitia vyombo vya habari mbalimbali vya uhifadhi ili kuzama katika historia ya hifadhi ya data. Kwa vyovyote vile hatutaanza kusoma kwa kina kila njia moja ya kuhifadhi ambayo imewahi kuvumbuliwa. Hili ni nakala ya habari ya kufurahisha ambayo kwa njia yoyote haidai kuwa ya umuhimu wa encyclopedic.
Tuanze. Hebu tuseme tunayo baiti ya data ya kuhifadhi: herufi j, ama kama byte iliyosimbwa 6a, au kama binary 01001010. Tunaposafiri kupitia wakati, data byte itatumika katika teknolojia kadhaa za uhifadhi ambazo zitaelezwa.
1951
Hadithi yetu inaanza mwaka wa 1951 na kiendeshi cha tepi cha UNIVAC UNISERVO kwa kompyuta ya UNIVAC 1. Ilikuwa kiendeshi cha kwanza cha tepi iliyoundwa kwa ajili ya kompyuta ya kibiashara. Bendi hiyo ilitengenezwa kutoka kwa ukanda mwembamba wa shaba iliyotiwa nikeli, upana wa 12,65 mm (unaoitwa Vicalloy) na karibu mita 366 kwa urefu. Baiti zetu za data zinaweza kuhifadhiwa kwa herufi 7 kwa sekunde kwenye kanda inayotembea kwa mita 200 kwa sekunde. Katika hatua hii ya historia, unaweza kupima kasi ya algoriti ya uhifadhi kwa umbali ambao tepi ilisafiri.
1952
Kusonga mbele kwa mwaka hadi Mei 21, 1952, IBM ilipotangaza kutolewa kwa kitengo chake cha kwanza cha mkanda wa sumaku, IBM 726. Byte yetu ya data sasa inaweza kuhamishwa kutoka kwa tepi ya chuma ya UNISERVO hadi kwenye mkanda wa sumaku wa IBM. Nyumba hii mpya iligeuka kuwa ya kupendeza sana kwa byte yetu ndogo ya data, kwani tepi inaweza kuhifadhi hadi tarakimu milioni 2. Tepu hii ya sumaku ya nyimbo 7 ilisogezwa kwa mita 1,9 kwa sekunde na kiwango cha baud cha 12. au 7500 (wakati huo huitwa vikundi vya nakala) kwa sekunde. Kwa marejeleo: makala ya wastani kuhusu Habre ina takriban herufi 10.
Kanda ya IBM 726 ilikuwa na nyimbo saba, sita kati yake zilitumika kuhifadhi habari, na moja kwa udhibiti wa usawa. Reel moja inaweza kubeba hadi mita 400 za mkanda na upana wa cm 1,25. Kasi ya uhamisho wa data kinadharia ilifikia wahusika 12,5 elfu kwa pili; wiani wa kurekodi ni bits 40 kwa sentimita. Mfumo huu ulitumia njia ya "utupu wa utupu" ambayo kitanzi cha mkanda kilizunguka kati ya pointi mbili. Hii iliruhusu mkanda kuanza na kusimama kwa sehemu ya sekunde. Hili lilipatikana kwa kuweka safu wima ndefu za utupu kati ya spools za tepi na vichwa vya kusoma/kuandika ili kunyonya ongezeko la ghafla la mvutano kwenye kanda, bila ambayo mkanda kwa kawaida ungevunjika. Pete ya plastiki inayoweza kutolewa nyuma ya reel ya tepi ilitoa ulinzi wa kuandika. Reel moja ya tepi inaweza kuhifadhi takriban 1,1 .
Kumbuka kanda za VHS. Ulilazimika kufanya nini ili kutazama filamu tena? Rudisha nyuma mkanda! Ni mara ngapi umesokota kaseti ya mchezaji wako kwenye penseli, ili usipoteze betri na kupata mkanda uliochanika au uliokwama? Vile vile vinaweza kusemwa kuhusu kanda zinazotumiwa kwa kompyuta. Programu hazingeweza tu kuruka kanda au kupata data bila mpangilio, zinaweza kusoma na kuandika data kwa mfuatano.
1956
Kusonga mbele miaka michache hadi 1956, na enzi ya uhifadhi wa diski ya sumaku ilianza na IBM kukamilika kwa mfumo wa kompyuta wa RAMAC 305, ambayo Zellerbach Paper ilitoa kwa . Kompyuta hii ilikuwa ya kwanza kutumia gari ngumu na kichwa kinachosonga. Kiendeshi cha diski ya RAMAC kilikuwa na sahani hamsini za sumaku za chuma zenye kipenyo cha sm 60,96, zenye uwezo wa kuhifadhi takriban herufi milioni tano za data, biti 7 kwa kila herufi, na kusokota kwa mizunguko 1200 kwa dakika. Uwezo wa kuhifadhi ulikuwa takriban megabytes 3,75.
RAMAC iliruhusu ufikiaji wa wakati halisi kwa kiasi kikubwa cha data, tofauti na mkanda wa sumaku au kadi zilizopigwa. IBM ilitangaza RAMAC kuwa na uwezo wa kuhifadhi sawa na 64 . Hapo awali, RAMRAC ilianzisha dhana ya kuendelea kuchakata miamala inapotokea, ili data iweze kurejeshwa mara moja ikiwa bado mpya. Data yetu katika RAMAC sasa inaweza kufikiwa kwa kasi ya 100 . Hapo awali, wakati wa kutumia kanda, tulipaswa kuandika na kusoma data za mfululizo, na hatukuweza kuruka kwa ajali sehemu tofauti za tepi. Ufikiaji wa nasibu wa data kwa wakati halisi ulikuwa wa mapinduzi kweli wakati huo.
1963
Wacha tusubiri 1963 wakati DECtape ilipoanzishwa. Jina linatokana na Shirika la Vifaa vya Dijitali, linalojulikana kama DEC. DECtape ilikuwa ya bei nafuu na ya kuaminika, kwa hiyo ilitumiwa katika vizazi vingi vya kompyuta za DEC. Ilikuwa na mkanda wa 19mm, iliyochongwa na kuwekwa katikati ya tabaka mbili za Mylar kwenye reel ya inchi nne (10,16 cm).
Tofauti na watangulizi wake wazito na wakubwa, DECtape inaweza kubebwa kwa mkono. Hii ilifanya kuwa chaguo bora kwa kompyuta za kibinafsi. Tofauti na wenzao wa nyimbo 7, DECtape ilikuwa na nyimbo 6 za data, nyimbo 2 za cue, na 2 za saa. Data ilirekodiwa kwa biti 350 kwa inchi (biti 138 kwa cm). Baiti yetu ya data, ambayo ni biti 8 lakini inaweza kupanuliwa hadi 12, inaweza kuhamishiwa kwa DECtape kwa maneno 8325 12-bit kwa sekunde kwa kasi ya mkanda wa inchi 93 (Β±12) kwa kila . Hii ni tarakimu 8% zaidi kwa sekunde kuliko mkanda wa chuma wa UNISERVO mnamo 1952.
1967
Miaka minne baadaye, mnamo 1967, timu ndogo ya IBM ilianza kufanya kazi kwenye gari la kuruka la IBM, lililopewa jina la kanuni. . Kisha timu ilipewa jukumu la kutengeneza njia ya kuaminika na ya bei nafuu ya kupakia misimbo mikrosi ndani Mfumo wa IBM/370. Mradi huo ulirekebishwa baadaye na kutumiwa tena kupakia msimbo mdogo kwenye kidhibiti cha Kituo cha Hifadhi ya Ufikiaji wa Moja kwa Moja cha IBM 3330, kilichopewa jina la Merlin.
Byte yetu sasa inaweza kuhifadhiwa kwenye diski za Mylar zilizopakwa kwa sumaku za inchi 8, zinazojulikana leo kama diski za kuelea. Wakati wa kutolewa, bidhaa hiyo iliitwa IBM 23FD Floppy Disk Drive System. Disks zinaweza kushikilia kilobaiti 80 za data. Tofauti na anatoa ngumu, mtumiaji anaweza kuhamisha kwa urahisi diski ya floppy kwenye ganda la kinga kutoka kiendeshi kimoja hadi kingine. Baadaye, mnamo 1973, IBM ilitoa diski ya kusoma/kuandika, ambayo baadaye ikawa kiwanda. .
1969
Mnamo 1969, Kompyuta ya Mwongozo wa Apollo (AGC) yenye kumbukumbu ya kamba ilizinduliwa ndani ya chombo cha anga cha Apollo 11, ambacho kilibeba wanaanga wa Kiamerika hadi Mwezini na kurudi. Kumbukumbu hii ya kamba ilifanywa kwa mkono na inaweza kushikilia kilobytes 72 za data. Uzalishaji wa kumbukumbu ya kamba ulikuwa wa kazi kubwa, polepole, na ujuzi uliohitajika sawa na ufumaji; inaweza kuchukua . Lakini ilikuwa chombo sahihi kwa nyakati hizo wakati ilikuwa muhimu kutoshea kiwango cha juu kwenye nafasi ndogo kabisa. Wakati waya ulipitia moja ya nyuzi za mviringo, iliwakilisha 1. Waya inayopita karibu na strand iliwakilisha 0. Byte yetu ya data ilihitaji mtu kuunganisha dakika kadhaa kwenye kamba.
1977
Mnamo 1977, Commodore PET, kompyuta ya kwanza (iliyofanikiwa) ya kibinafsi, ilitolewa. PET ilitumia Commodore 1530 Datasette, ambayo ina maana ya data pamoja na kaseti. PET ilibadilisha data kuwa mawimbi ya sauti ya analogi, ambayo baadaye yalihifadhiwa . Hii ilituruhusu kuunda suluhisho la uhifadhi la gharama nafuu na la kuaminika, ingawa polepole sana. Byte yetu ndogo ya data inaweza kuhamishwa kwa kasi ya karibu 60-70 byte kwa . Kaseti zinaweza kubeba takriban kilobaiti 100 kwa kila upande wa dakika 30, zikiwa na pande mbili kwa kila mkanda. Kwa mfano, upande mmoja wa kaseti unaweza kushikilia takriban picha mbili za 55 KB. Datasettes pia zilitumika katika Commodore VIC-20 na Commodore 64.
1978
Mwaka mmoja baadaye, mnamo 1978, MCA na Philips walianzisha LaserDisc chini ya jina "Discovision". Taya ilikuwa filamu ya kwanza kuuzwa kwenye LaserDisc nchini Marekani. Ubora wake wa sauti na video ulikuwa bora zaidi kuliko washindani wake, lakini laserdisc ilikuwa ghali sana kwa watumiaji wengi. LaserDisc haikuweza kurekodiwa, tofauti na kanda za VHS ambazo watu walirekodi vipindi vya televisheni. Laserdis zilifanya kazi na video ya analogi, sauti ya analogi ya stereo ya FM na msimbo wa mapigo , au PCM, sauti ya dijitali. Diski hizo zilikuwa na kipenyo cha inchi 12 (sentimita 30,47) na zilijumuisha diski mbili za upande mmoja za alumini zilizopakwa plastiki. Leo LaserDisc inakumbukwa kama msingi wa CD na DVD.
1979
Mwaka mmoja baadaye, mnamo 1979, Alan Shugart na Finis Conner walianzisha Teknolojia ya Seagate na wazo la kuongeza diski ngumu hadi saizi ya diski ya 5 ΒΌ-inch, ambayo ilikuwa ya kawaida wakati huo. Bidhaa yao ya kwanza mnamo 1980 ilikuwa gari ngumu ya Seagate ST506, gari ngumu ya kwanza kwa kompyuta ndogo. Diski hiyo ilikuwa na megabytes tano za data, ambayo wakati huo ilikuwa kubwa mara tano kuliko diski ya kawaida ya floppy. Waanzilishi waliweza kufikia lengo lao la kupunguza ukubwa wa diski kwa ukubwa wa diski ya floppy 5ΒΌ-inch. Kifaa kipya cha kuhifadhi data kilikuwa sahani ngumu ya chuma iliyopakwa pande zote mbili na safu nyembamba ya nyenzo za kuhifadhi data za sumaku. Baiti zetu za data zinaweza kuhamishiwa kwenye diski kwa kasi ya kilobaiti 625 kwa kila . Ni takriban .
1981
Songa mbele kwa miaka kadhaa hadi 1981, wakati Sony ilianzisha diski za kwanza za inchi 3,5. Hewlett-Packard alikua mwanzilishi wa kwanza wa teknolojia hii mnamo 1982 na HP-150 yake. Hili lilifanya diski za floppy za inchi 3,5 kuwa maarufu na kuzipa matumizi makubwa duniani kote. . Diski za floppy zilikuwa za upande mmoja na uwezo wa muundo wa kilobytes 161.2 na uwezo usio na muundo wa kilobytes 218.8. Mnamo mwaka wa 1982, toleo la pande mbili lilitolewa, na muungano wa Kamati ya Sekta ya Microfloppy (MIC) ya makampuni 23 ya vyombo vya habari iliegemeza ubainifu wa floppy wa inchi 3,5 kwenye muundo asili wa Sony, ikiimarisha umbizo katika historia kama tunavyoijua leo. . Sasa byte zetu za data zinaweza kuhifadhiwa kwenye toleo la awali la mojawapo ya vyombo vya habari vya kawaida vya kuhifadhi: diski ya floppy 3,5-inch. Baadaye, jozi ya floppies 3,5-inch na ikawa sehemu muhimu zaidi ya utoto wangu.
1984
Muda mfupi baadaye, katika 1984, kutolewa kwa Compact Disc Read-only Memory (CD-ROM) ilitangazwa. Hizi zilikuwa CD-ROM za megabyte 550 kutoka Sony na Philips. Muundo huo ulikua kutoka kwa CD zilizo na sauti za dijiti, au CD-DA, ambazo zilitumiwa kusambaza muziki. CD-DA ilitengenezwa na Sony na Philips mnamo 1982 na ilikuwa na uwezo wa dakika 74. Kulingana na hadithi, wakati Sony na Philips walipokuwa wakijadili kiwango cha CD-DA, mmoja wa watu wanne alisisitiza kwamba inaweza Symphony nzima ya Tisa. Bidhaa ya kwanza iliyotolewa kwenye CD ilikuwa Grolier's Electronic Encyclopedia, iliyochapishwa mnamo 1985. Ensaiklopidia ilikuwa na maneno milioni tisa, ambayo yalichukua 12% tu ya nafasi ya diski iliyopo, ambayo ni 553. . Tungekuwa na nafasi zaidi ya kutosha kwa ensaiklopidia na baiti ya data. Hivi karibuni, mwaka wa 1985, makampuni ya kompyuta yalifanya kazi pamoja ili kuunda kiwango cha anatoa disk ili kompyuta yoyote iweze kuzisoma.
1984
Pia katika 1984, Fujio Masuoka alitengeneza aina mpya ya kumbukumbu ya lango linaloelea iitwayo flash memory, ambayo ilikuwa na uwezo wa kufutwa na kuandikwa upya mara nyingi.
Hebu tuchukue muda kuangalia kumbukumbu ya flash kwa kutumia transistor ya lango inayoelea. Transistors ni milango ya umeme ambayo inaweza kuwashwa na kuzimwa kila mmoja. Kwa kuwa kila transistor inaweza kuwa katika hali mbili tofauti (kuwasha na kuzima), inaweza kuhifadhi nambari mbili tofauti: 0 na 1. Lango la kuelea linamaanisha lango la pili lililoongezwa kwa transistor ya kati. Lango hili la pili ni maboksi na safu nyembamba ya oksidi. Transistors hizi hutumia voltage ndogo inayowekwa kwenye lango la transistor ili kuonyesha ikiwa imewashwa au imezimwa, ambayo hutafsiri kuwa 0 au 1.
Kwa milango ya kuelea, wakati voltage inayofaa inatumiwa kupitia safu ya oksidi, elektroni hupita ndani yake na kukwama kwenye lango. Kwa hiyo, hata wakati nguvu imezimwa, elektroni hubakia juu yao. Wakati hakuna elektroni kwenye milango ya kuelea, huwakilisha 1, na wakati elektroni zimekwama, zinawakilisha 0. Kugeuza mchakato huu na kutumia voltage inayofaa kupitia safu ya oksidi katika mwelekeo kinyume husababisha elektroni kutiririka kupitia milango inayoelea. na kurejesha transistor katika hali yake ya awali. Kwa hiyo seli zinafanywa programmable na . Byte yetu inaweza kupangwa kwenye transistor kama 01001010, ikiwa na elektroni, na elektroni zilizokwama kwenye milango inayoelea kuwakilisha sufuri.
Muundo wa Masuoka ulikuwa wa bei nafuu kidogo lakini haukuweza kunyumbulika kuliko PROM (EEPROM) inayoweza kufutika kwa umeme, kwani ilihitaji vikundi vingi vya seli ambazo zililazimika kufutwa pamoja, lakini hii pia ilichangia kasi yake.
Wakati huo, Masuoka alikuwa akifanya kazi kwa Toshiba. Hatimaye aliondoka kwenda kufanya kazi katika Chuo Kikuu cha Tohoku kwa sababu hakufurahishwa na kampuni hiyo kutomtuza kwa kazi yake. Masuoka alimshtaki Toshiba, akidai fidia. Mnamo 2006, alilipwa Yuan milioni 87, sawa na dola za Kimarekani 758. Hii bado inaonekana kuwa ndogo kutokana na jinsi kumbukumbu ya flash imekuwa na ushawishi katika tasnia.
Wakati tunazungumza juu ya kumbukumbu ya flash, inafaa pia kuzingatia ni tofauti gani kati ya kumbukumbu ya NOR na NAND flash. Kama tunavyojua tayari kutoka kwa Masuoka, flash huhifadhi habari katika seli za kumbukumbu zinazojumuisha transistors za lango zinazoelea. Majina ya teknolojia yanahusiana moja kwa moja na jinsi seli za kumbukumbu zinavyopangwa.
Katika NOR flash, seli za kumbukumbu za kibinafsi huunganishwa kwa sambamba ili kutoa ufikiaji wa nasibu. Usanifu huu hupunguza muda wa kusoma unaohitajika kwa ufikiaji wa nasibu kwa maagizo ya microprocessor. WALA kumbukumbu ya mweko ni bora kwa programu za msongamano wa chini ambazo kimsingi ni za kusoma tu. Hii ndiyo sababu CPU nyingi hupakia firmware yao, kwa kawaida kutoka kwa kumbukumbu ya NOR flash. Masuoka na wenzake walianzisha uvumbuzi wa NOR flash mwaka wa 1984 na NAND flash in .
Wasanidi wa NAND Flash waliacha kipengele cha ufikiaji bila mpangilio ili kufikia saizi ndogo ya kumbukumbu. Hii husababisha saizi ndogo ya chip na gharama ya chini kwa kila biti. Usanifu wa kumbukumbu ya flash ya NAND inajumuisha transistors za kumbukumbu za vipande nane zilizounganishwa katika mfululizo. Hii hufanikisha msongamano mkubwa wa hifadhi, saizi ndogo ya seli ya kumbukumbu, na uandikaji na ufutaji wa data haraka kwa sababu inaweza kupanga vizuizi vya data kwa wakati mmoja. Hii inafanikiwa kwa kuhitaji data kuandikwa upya wakati haijaandikwa kwa kufuatana na data tayari ipo kwenye .
1991
Wacha tuendelee hadi 1991, wakati gari la mfano la hali ngumu (SSD) lilipoundwa na SanDisk, wakati huo ikijulikana kama . Muundo ulijumuisha mkusanyiko wa kumbukumbu ya flash, chip za kumbukumbu zisizo tete, na kidhibiti mahiri cha kugundua na kusahihisha seli zenye kasoro kiotomatiki. Uwezo wa disk ulikuwa megabytes 20 na kipengele cha fomu ya 2,5-inch, na gharama yake ilikadiriwa kuwa takriban $ 1000. Diski hii ilitumiwa na IBM kwenye kompyuta .
1994
Mojawapo ya media niliyopenda ya kuhifadhi tangu utotoni ilikuwa Diski za Zip. Mnamo 1994, Iomega alitoa Diski ya Zip, cartridge ya megabyte 100 katika kipengele cha fomu ya inchi 3,5, karibu kidogo kuliko gari la kawaida la inchi 3,5. Matoleo ya baadaye ya viendeshi yanaweza kuhifadhi hadi gigabaiti 2. Urahisi wa disks hizi ni kwamba walikuwa na ukubwa wa diski ya floppy, lakini walikuwa na uwezo wa kuhifadhi kiasi kikubwa cha data. Baiti zetu za data zinaweza kuandikwa kwa diski ya Zip kwa megabaiti 1,4 kwa sekunde. Kwa kulinganisha, wakati huo, megabytes 1,44 za diski ya floppy ya inchi 3,5 ziliandikwa kwa kasi ya kilobytes 16 kwa pili. Kwenye diski ya Zip, vichwa vinasoma / kuandika data bila mawasiliano, kana kwamba inaruka juu ya uso, ambayo ni sawa na uendeshaji wa gari ngumu, lakini inatofautiana na kanuni ya uendeshaji wa diski nyingine za floppy. Diski za zip ziliacha kutumika hivi karibuni kwa sababu ya kutegemewa na masuala ya upatikanaji.
1994
Mwaka huo huo, SanDisk ilianzisha CompactFlash, ambayo ilitumika sana katika kamera za video za dijiti. Kama ilivyo kwa CD, kasi za CompactFlash zinatokana na ukadiriaji wa "x" kama vile 8x, 20x, 133x, n.k. Kiwango cha juu cha uhamishaji data kinakokotolewa kulingana na kasi ya biti ya CD asilia ya sauti, kilobaiti 150 kwa sekunde. Kasi ya uhamishaji inaonekana kama R = Kx150 kB/s, ambapo R ni kiwango cha uhamishaji na K ni kasi ya kawaida. Kwa hivyo kwa CompactFlash ya 133x, byte yetu ya data itaandikwa kwa 133x150 kB/s au takriban 19 kB/s au 950 MB/s. Chama cha CompactFlash kilianzishwa mwaka wa 19,95 kwa lengo la kuunda kiwango cha sekta ya kadi za kumbukumbu za flash.
1997
Miaka michache baadaye, katika 1997, Compact Disc Rewritable (CD-RW) ilitolewa. Diski hii ya macho ilitumiwa kuhifadhi data na kunakili na kuhamisha faili kwenye vifaa mbalimbali. CD zinaweza kuandikwa upya takriban mara 1000, jambo ambalo halikuwa kikwazo kwa wakati huo kwani watumiaji mara chache hubadilisha data.
CD-RW zinatokana na teknolojia inayobadilisha uakisi wa uso. Katika kesi ya CD-RW, mabadiliko ya awamu katika mipako maalum yenye fedha, tellurium na indium husababisha uwezo wa kutafakari au kutafakari boriti iliyosomwa, ambayo ina maana 0 au 1. Wakati kiwanja iko katika hali ya fuwele, ni. translucent, ambayo ina maana 1. Wakati kiwanja kinayeyuka katika hali ya amofasi, inakuwa opaque na isiyo ya kutafakari, ambayo 0. Kwa hivyo tunaweza kuandika data yetu kama 01001010.
DVD hatimaye zilichukua sehemu kubwa ya soko kutoka kwa CD-RWs.
1999
Wacha tuendelee hadi 1999, wakati IBM ilianzisha diski ngumu ndogo zaidi ulimwenguni wakati huo: IBM 170MB na 340MB microdrives. Hizi zilikuwa viendeshi vidogo vya sentimita 2,54 vilivyoundwa ili kutoshea kwenye maeneo yanayopangwa ya Aina ya II ya CompactFlash. Ilipangwa kuunda kifaa ambacho kingetumika kama CompactFlash, lakini kwa uwezo mkubwa wa kumbukumbu. Walakini, hivi karibuni zilibadilishwa na viendeshi vya USB flash na kisha kadi kubwa za CompactFlash zilipopatikana. Kama anatoa nyingine ngumu, diski ndogo zilikuwa za mitambo na zilikuwa na diski ndogo zinazozunguka.
2000
Mwaka mmoja baadaye, mwaka wa 2000, anatoa za USB flash zilianzishwa. Anatoa zilijumuisha kumbukumbu ya flash iliyofungwa katika kipengele kidogo cha fomu na kiolesura cha USB. Kulingana na toleo la kiolesura cha USB kilichotumiwa, kasi inaweza kutofautiana. USB 1.1 ina kikomo cha megabiti 1,5 kwa sekunde, wakati USB 2.0 inaweza kushughulikia megabiti 35 kwa sekunde , na USB 3.0 ni megabiti 625 kwa sekunde. Viendeshi vya kwanza vya USB 3.1 Aina ya C vilitangazwa Machi 2015 na vilikuwa na kasi ya kusoma/kuandika ya megabiti 530 kwa sekunde. Tofauti na diski za floppy na anatoa za macho, vifaa vya USB ni vigumu zaidi kupiga, lakini bado vina uwezo sawa wa kuhifadhi data, pamoja na kuhamisha na kuhifadhi faili. Viendeshi vya Floppy na CD vilibadilishwa haraka na bandari za USB.
2005
Mnamo 2005, wazalishaji wa diski ngumu (HDD) walianza kusafirisha bidhaa kwa kutumia rekodi ya sumaku ya perpendicular, au PMR. Inashangaza kutosha, hii ilitokea wakati huo huo iPod Nano ilitangaza matumizi ya kumbukumbu ya flash badala ya anatoa 1-inch ngumu katika iPod Mini.
Kiendeshi kikuu cha kawaida kina kiendeshi kikuu kimoja au zaidi kilichopakwa filamu nyeti sana ya sumaku inayoundwa na chembe ndogo za sumaku. Data hurekodiwa wakati kichwa cha sumaku cha kurekodi kinaporuka juu ya diski inayozunguka. Hii ni sawa na kicheza rekodi ya gramafoni ya kitamaduni, tofauti pekee ni kwamba katika gramafoni kalamu inagusana kimwili na rekodi. Kadiri diski hizo zinavyozunguka, hewa inayogusana nayo hutokeza upepo mwanana. Kama vile hewa kwenye bawa la ndege hutokeza mwinuko, hewa hutokeza mwinuko kwenye kichwa cha karatasi . Kichwa hubadilisha usumaku wa eneo moja la sumaku la nafaka ili nguzo yake ya sumaku ielekeze juu au chini, ikionyesha 1 au 0.
Iliyotangulia PMR ilikuwa rekodi ya sumaku ya longitudinal, au LMR. Msongamano wa kurekodi wa PMR unaweza kuwa zaidi ya mara tatu ya LMR. Tofauti kuu kati ya PMR na LMR ni kwamba muundo wa nafaka na mwelekeo wa sumaku wa data iliyohifadhiwa ya media ya PMR ni safu badala ya longitudinal. PMR ina uthabiti bora wa mafuta na uwiano ulioboreshwa wa mawimbi hadi kelele (SNR) kutokana na utengano bora wa nafaka na usawaziko. Pia ina uwekaji sauti ulioboreshwa kwa sababu ya sehemu zenye nguvu za kichwa na upangaji bora wa midia ya sumaku. Kama LMR, vikwazo vya kimsingi vya PMR vinatokana na uthabiti wa joto wa biti za data zinazoandikwa na sumaku na hitaji la kuwa na SNR ya kutosha kusoma habari iliyoandikwa.
2007
Mnamo 2007, gari ngumu ya kwanza ya TB 1 kutoka Hitachi Global Storage Technologies ilitangazwa. Hitachi Deskstar 7K1000 ilitumia sahani tano za inchi 3,5 za 200GB na kusokota kwa saa. rpm Haya ni maboresho makubwa zaidi ya diski kuu ya kwanza duniani, IBM RAMAC 350, iliyokuwa na uwezo wa takriban megabaiti 3,75. Lo, tumetoka mbali kiasi gani katika miaka 51! Lakini subiri, kuna kitu zaidi.
2009
Mnamo 2009, kazi ya kiufundi ilianza kuunda kumbukumbu isiyo na tete ya kueleza, au . Kumbukumbu isiyo na tete (NVM) ni aina ya kumbukumbu inayoweza kuhifadhi data kwa kudumu, kinyume na kumbukumbu tete, ambayo inahitaji nguvu mara kwa mara ili kuhifadhi data. NVMe inashughulikia hitaji la kiolesura cha kidhibiti cha seva pangishi cha vipengee vya pembeni vya semiconductor vinavyotumia PCIe, kwa hivyo jina NVMe. Zaidi ya makampuni 90 yalijumuishwa katika kikundi kazi cha kuendeleza mradi huo. Haya yote yalitokana na kazi ya kufafanua Viainisho vya Kiolesura cha Kidhibiti cha Kumbukumbu Isiyo na Tete (NVMHCIS). Hifadhi bora za kisasa za NVMe zinaweza kushughulikia takriban megabaiti 3500 kwa sekunde ya kusoma na megabaiti 3300 kwa sekunde ya uandishi. Kuandika j data byte tuliyoanza nayo ni haraka sana ikilinganishwa na kumbukumbu ya dakika kadhaa ya kufuma kwa mkono kwa Kompyuta ya Mwongozo ya Apollo.
Sasa na ya baadaye
Kumbukumbu ya Hatari ya Uhifadhi
Sasa kwa kuwa tumerudi nyuma (ha!), hebu tuangalie hali ya sasa ya Kumbukumbu ya Darasa la Hifadhi. SCM, kama NVM, ni thabiti, lakini SCM pia hutoa utendaji bora kuliko au kulinganishwa na kumbukumbu kuu, na . Lengo la SCM ni kutatua baadhi ya matatizo ya kashe ya leo, kama vile msongamano wa chini tuli wa kumbukumbu ya ufikiaji nasibu (SRAM). Tukiwa na Kumbukumbu ya Ufikiaji Wasiobadilika (DRAM), tunaweza kufikia msongamano bora zaidi, lakini hii inakuja kwa gharama ya ufikiaji polepole. DRAM pia inakabiliwa na hitaji la nguvu mara kwa mara ili kuburudisha kumbukumbu. Hebu tuelewe hili kidogo. Nguvu inahitajika kwa sababu malipo ya umeme kwenye capacitors huvuja kidogo kidogo, ikimaanisha kwamba bila kuingilia kati, data kwenye chip itapotea hivi karibuni. Ili kuzuia uvujaji kama huo, DRAM inahitaji saketi ya nje ya kuonyesha upya kumbukumbu ambayo mara kwa mara huandika upya data katika vidhibiti, na kuzirejesha kwenye malipo yake ya awali.
Kumbukumbu ya mabadiliko ya awamu (PCM)
Hapo awali, tuliangalia jinsi awamu inavyobadilika kwa CD-RW. PCM ni sawa. Nyenzo ya mabadiliko ya awamu kawaida ni Ge-Sb-Te, pia inajulikana kama GST, ambayo inaweza kuwepo katika hali mbili tofauti: amofasi na fuwele. Hali ya amofasi ina upinzani wa juu zaidi, unaoashiria 0, kuliko hali ya fuwele, inayoashiria 1. Kwa kugawa maadili ya data kwa upinzani wa kati, PCM inaweza kutumika kuhifadhi majimbo mengi kama .
Kumbukumbu ya ufikiaji bila mpangilio (STT-RAM)
STT-RAM ina tabaka mbili za sumakuumeme za ferromagnetic, za kudumu zinazotenganishwa na dielectri, kizio ambacho kinaweza kupitisha nguvu ya umeme bila kufanya. Huhifadhi biti za data kulingana na tofauti za mwelekeo wa sumaku. Safu moja ya sumaku, inayoitwa safu ya kumbukumbu, ina mwelekeo wa sumaku uliowekwa, wakati safu nyingine ya sumaku, inayoitwa safu ya bure, ina mwelekeo wa sumaku ambao unadhibitiwa na mkondo uliopitishwa. Kwa 1, mwelekeo wa magnetization wa tabaka mbili ni iliyokaa. Kwa 0, tabaka zote mbili zina mwelekeo tofauti wa sumaku.
Kumbukumbu ya ufikiaji bila mpangilio (ReRAM)
Seli ya ReRAM ina elektrodi mbili za chuma zilizotenganishwa na safu ya oksidi ya chuma. Kidogo kama muundo wa kumbukumbu ya mweko wa Masuoka, ambapo elektroni hupenya safu ya oksidi na kukwama kwenye lango linaloelea, au kinyume chake. Walakini, kwa ReRAM, hali ya seli imedhamiriwa kulingana na mkusanyiko wa oksijeni ya bure kwenye safu ya oksidi ya chuma.
Ingawa teknolojia hizi ni nzuri, bado zina shida. PCM na STT-RAM zina latency ya juu ya uandishi. Muda wa kusubiri wa PCM ni wa juu mara kumi kuliko DRAM, ilhali ucheleweshaji wa STT-RAM ni mara kumi zaidi ya SRAM. PCM na ReRAM zina kikomo cha muda gani uandishi unaweza kutokea kabla ya kosa kubwa kutokea, ikimaanisha kuwa kipengele cha kumbukumbu kinakwama. .
Mnamo Agosti 2015, Intel ilitangaza kutolewa kwa Optane, bidhaa yake ya msingi wa 3DXPoint. Optane inadai utendakazi wa NAND SSD mara 1000 kwa bei ya juu mara nne hadi tano kuliko kumbukumbu ya flash. Optane ni dhibitisho kwamba SCM ni zaidi ya teknolojia ya majaribio. Itakuwa ya kuvutia kuangalia maendeleo ya teknolojia hizi.
Anatoa ngumu (HDD)
HDD ya Heliamu (HDD)
Diski ya heliamu ni diski kuu ya uwezo wa juu (HDD) ambayo imejaa heliamu na kufungwa kwa hermetically wakati wa mchakato wa utengenezaji. Kama anatoa nyingine ngumu, kama tulivyosema hapo awali, ni sawa na turntable yenye sinia inayozunguka yenye sumaku. Viendeshi ngumu vya kawaida huwa na hewa ndani ya tundu, lakini hewa hii husababisha ukinzani kadiri sahani zinavyozunguka.
Puto za heliamu huelea kwa sababu heliamu ni nyepesi kuliko hewa. Kwa kweli, heliamu ni 1/7 ya msongamano wa hewa, ambayo hupunguza nguvu ya kusimama sahani zinapozunguka, na kusababisha kupungua kwa kiasi cha nishati inayohitajika kusokota diski. Walakini, kipengele hiki ni cha sekondari, sifa kuu ya kutofautisha ya heliamu ni kwamba hukuruhusu kubeba vifurushi 7 kwa fomu sawa ambayo kawaida inaweza kushikilia 5. Ikiwa tunakumbuka mlinganisho wa mrengo wetu wa ndege, basi hii ni analog kamili. . Kwa sababu heliamu hupunguza buruta, mtikisiko huondolewa.
Tunajua pia kwamba puto za heliamu huanza kuzama baada ya siku chache kwa sababu heliamu hutoka ndani yake. Vile vile vinaweza kusemwa kuhusu vifaa vya kuhifadhi. Ilichukua miaka kabla ya watengenezaji kuweza kuunda kontena ambalo lilizuia heliamu kutoroka kutoka kwa kipengele cha fomu katika maisha yote ya gari. Backblaze ilifanya majaribio na kugundua kuwa diski kuu za heliamu zilikuwa na kiwango cha makosa cha kila mwaka cha 1,03%, ikilinganishwa na 1,06% kwa viendeshi vya kawaida. Bila shaka, tofauti hii ni ndogo sana kwamba mtu anaweza kuteka hitimisho kubwa kutoka kwake .
Kipengele cha fomu iliyojazwa na heliamu kinaweza kuwa na diski kuu iliyofungwa kwa kutumia PMR, ambayo tulijadili hapo juu, au rekodi ya sumaku ya microwave (MAMR) au rekodi ya sumaku inayosaidiwa na joto (HAMR). Teknolojia yoyote ya uhifadhi wa sumaku inaweza kuunganishwa na heliamu badala ya hewa. Mnamo 2014, HGST iliunganisha teknolojia mbili za kisasa katika diski yake kuu ya heli ya 10TB, ambayo ilitumia rekodi ya sumaku inayodhibitiwa na mpangishi, au SMR (Rekodi ya sumaku yenye Shingled). Hebu tuzungumze kidogo kuhusu SMR kisha tuangalie MAMR na HAMR.
Teknolojia ya Kurekodi Magnetic ya Tile
Hapo awali, tuliangalia rekodi ya sumaku ya perpendicular (PMR), ambayo ilikuwa mtangulizi wa SMR. Tofauti na PMR, SMR hurekodi nyimbo mpya zinazopishana sehemu ya wimbo wa sumaku uliorekodiwa hapo awali. Hii nayo hufanya wimbo uliopita kuwa mwembamba, na hivyo kuruhusu msongamano wa juu wa wimbo. Jina la teknolojia linatokana na ukweli kwamba nyimbo za lap ni sawa na nyimbo za paa za tiled.
SMR husababisha mchakato mgumu zaidi wa uandishi, kwani kuandikia wimbo mmoja kunafuta wimbo ulio karibu. Hii haifanyiki wakati sehemu ndogo ya diski haina tupu na data inafuatana. Lakini mara tu unaporekodi kwa mfululizo wa nyimbo ambazo tayari zina data, data iliyopo karibu inafutwa. Ikiwa wimbo ulio karibu una data, lazima iandikwe upya. Hii ni sawa kabisa na NAND flash tuliyozungumzia hapo awali.
Vifaa vya SMR huficha utata huu kwa kusimamia firmware, na kusababisha interface sawa na gari nyingine yoyote ngumu. Kwa upande mwingine, vifaa vya SMR vinavyosimamiwa na mwenyeji, bila marekebisho maalum ya programu na mifumo ya uendeshaji, haitaruhusu matumizi ya anatoa hizi. Mwenyeji lazima aandike kwa vifaa kwa mfuatano madhubuti. Wakati huo huo, utendaji wa vifaa ni 100% kutabirika. Seagate ilianza kusafirisha anatoa za SMR mnamo 2013, ikidai msongamano wa juu wa 25%. Uzito wa PMR.
Rekodi ya sumaku ya microwave (MAMR)
Rekodi ya sumaku inayosaidiwa na microwave (MAMR) ni teknolojia ya kumbukumbu ya sumaku inayotumia nishati sawa na HAMR (inayojadiliwa inayofuata). Sehemu muhimu ya MAMR ni Spin Torque Oscillator (STO). STO yenyewe iko karibu na kichwa cha kurekodi. Wakati sasa inatumiwa kwa STO, uwanja wa umeme wa mviringo na mzunguko wa 20-40 GHz huzalishwa kutokana na polarization ya spins za elektroni.
Inapofunuliwa kwenye uwanja kama huo, resonance hutokea kwenye ferromagnet inayotumiwa kwa MAMR, ambayo husababisha utangulizi wa muda wa sumaku wa vikoa katika uwanja huu. Kimsingi, wakati wa sumaku hutoka kwenye mhimili wake na kubadili mwelekeo wake (flip), kichwa cha kurekodi kinahitaji nishati kidogo sana.
Matumizi ya teknolojia ya MAMR hufanya iwezekanavyo kuchukua vitu vya ferromagnetic kwa nguvu kubwa ya kulazimisha, ambayo ina maana kwamba ukubwa wa nyanja za magnetic zinaweza kupunguzwa bila hofu ya kusababisha athari ya superparamagnetic. Jenereta ya STO husaidia kupunguza ukubwa wa kichwa cha kurekodi, ambayo inafanya uwezekano wa kurekodi habari kwenye vikoa vidogo vya magnetic, na kwa hiyo huongeza wiani wa kurekodi.
Western Digital, pia inajulikana kama WD, ilianzisha teknolojia hii mnamo 2017. Hivi karibuni, mnamo 2018, Toshiba aliunga mkono teknolojia hii. Wakati WD na Toshiba wanafuatilia teknolojia ya MAMR, Seagate inaweka kamari kwenye HAMR.
Rekodi ya Thermomagnetic (HAMR)
Rekodi ya sumaku inayosaidiwa na joto (HAMR) ni teknolojia ya uhifadhi wa data ya sumaku inayotumia nishati inayoweza kuongeza kwa kiasi kikubwa kiasi cha data inayoweza kuhifadhiwa kwenye kifaa cha sumaku, kama vile kiendeshi kikuu, kwa kutumia joto linalotolewa na leza ili kusaidia kuandika. data kwa substrates za uso wa gari ngumu. Inapokanzwa husababisha bits za data kuwekwa karibu zaidi kwenye substrate ya diski, kuruhusu kuongezeka kwa wiani wa data na uwezo.
Teknolojia hii ni ngumu sana kutekeleza. 200 mW laser haraka eneo dogo la hadi 400 Β°C kabla ya kurekodi, bila kuingilia au kuharibu data iliyobaki kwenye diski. Mchakato wa kupokanzwa, kurekodi data na kupoeza lazima ukamilike kwa chini ya nanosecond. Kushughulikia changamoto hizi kulihitaji uundaji wa plasmoni za uso wa nanoscale, zinazojulikana pia kama leza zinazoongozwa na uso, badala ya joto la moja kwa moja la laser, na pia aina mpya za sahani za glasi na mipako ya kudhibiti joto ili kuhimili joto la haraka bila kuharibu kichwa cha kurekodi au chochote kilicho karibu. data, na changamoto nyingine mbalimbali za kiufundi ambazo zilihitaji kutatuliwa.
Licha ya taarifa nyingi za kutilia shaka, Seagate alionyesha teknolojia hii kwa mara ya kwanza mnamo 2013. Diski za kwanza zilianza kusafirishwa mnamo 2018.
Mwisho wa filamu, nenda mwanzo!
Tulianza mwaka wa 1951 na kumalizia makala kwa kuangalia mustakabali wa teknolojia ya kuhifadhi. Hifadhi ya data imebadilika sana kwa muda, kutoka kwa mkanda wa karatasi hadi chuma na magnetic, kumbukumbu ya kamba, disks zinazozunguka, disks za macho, kumbukumbu ya flash na wengine. Maendeleo yamesababisha uhifadhi wa vifaa vya haraka, vidogo na vyenye nguvu zaidi.
Ukilinganisha NVMe na mkanda wa chuma wa UNISERVO kutoka 1951, NVMe inaweza kusoma tarakimu 486% zaidi kwa sekunde. Wakati wa kulinganisha NVMe na favorite yangu ya utoto, anatoa za Zip, NVMe inaweza kusoma tarakimu 111% zaidi kwa sekunde.
Kitu pekee ambacho kinabaki kuwa kweli ni matumizi ya 0 na 1. Njia ambazo tunafanya hivi zinatofautiana sana. Ninatumai kuwa wakati ujao utakapochoma CD-RW ya nyimbo za rafiki au kuhifadhi video ya nyumbani kwenye Kumbukumbu ya Diski ya Optical, utafikiria jinsi sehemu isiyoakisi inavyotafsiriwa hadi 0 na sehemu inayoakisi kutafsiri hadi 1. Au ikiwa unarekodi mixtape kwenye kaseti, kumbuka kwamba inahusiana kwa karibu sana na Datasette inayotumiwa katika Commodore PET. Hatimaye, usisahau kuwa mkarimu na kurudisha nyuma.
Shukrani ΠΈ kwa habari (siwezi kusaidia) katika makala yote!
Nini kingine unaweza kusoma kwenye blogi?
β
β
β
β
β
Jiandikishe kwa yetu -channel ili usikose makala inayofuata! Hatuandiki zaidi ya mara mbili kwa wiki na kwa biashara tu. Pia tunakukumbusha kwamba Cloud4Y inaweza kutoa ufikiaji salama na wa kuaminika wa programu za biashara kutoka mbali na maelezo muhimu ili kuhakikisha uendelevu wa biashara. Kazi ya mbali ni kizuizi cha ziada kwa kuenea kwa coronavirus. Kwa maelezo, wasiliana na wasimamizi wetu kwa .
Chanzo: mapenzi.com