Що було, те й буде;
і що робилося, те й робитиметься,
і немає нічого нового під сонцем.
Книга Екклезіаста, 1:9
Вічна мудрість, винесена в епіграф, застосовна практично до будь-якої галузі, в тому числі і до такої, що стрімко змінюється, як IT. Насправді виявляється, що багато ноу-хау, про які починають говорити тільки зараз, засновані на винаходах, зроблених кілька десятків років тому і навіть успішно (або не дуже) використовувалися в споживчих пристроях або у сфері B2B. Це стосується і такого, здавалося б, новомодного напряму, як мобільні гаджети та портативні носії інформації, про що ми докладно поговоримо у сьогоднішньому матеріалі.
За прикладами далеко не треба ходити. Взяти ті ж мобільні телефони. Якщо ви вважаєте, що першим «розумним» пристроєм, який повністю не мав клавіатури, є iPhone, що з'явився лише в 2007 році, то глибоко помиляєтеся. Ідея створення справжнісінького смартфона, що поєднує в єдиному корпусі засіб зв'язку та можливості КПК, належить аж ніяк не Apple, а IBM, причому перший такий апарат був представлений широкому загалу ще 23 листопада 1992 року в рамках виставки досягнень телекомунікаційної галузі COMDEX, що пройшла в Лас-Вегасі. , а серійне виробництво це диво техніки надійшло вже 1994 року.
Персональний комунікатор IBM Simon – перший у світі смартфон із сенсорним екраном
Персональний комунікатор IBM Simon став першим мобільним телефоном, у якого в принципі була відсутня клавіатура, а введення інформації здійснювалося виключно за допомогою сенсорного екрану. При цьому гаджет поєднував у собі функціональність органайзера, дозволяв відправляти та отримувати факси, а також працювати з електронною поштою. При необхідності IBM Simon можна було підключити до персонального комп'ютера для обміну даними або використання модему з продуктивністю 2400 bps. До речі, введення текстової інформації було реалізовано досить дотепним способом: у власника був вибір між мініатюрною QWERTY-клавіатурою, якою, з урахуванням розміру дисплея 4,7 дюйма та роздільної здатності 160×293 пікселів, було не особливо зручно користуватися, та інтелектуальним помічником. Останній виводив на екран лише такі 6 символів, які, на думку предиктивного алгоритму, могли бути використані з найбільшою ймовірністю.
Найкращий епітет, яким можна охарактеризувати IBM Simon, - "випереджальний час", що в кінцевому рахунку і визначило повне фіаско даного пристрою на ринку. З одного боку, на той момент ще не існувало технологій, здатних зробити комунікатор по-справжньому зручним: мало кому сподобається тягати з собою девайс розміром 200×64×38 мм та вагою 623 грами (а разом із зарядною станцією – понад 1 кг), дії акумулятора якого вистачало лише на 1 годину в режимі розмови та 12 годин – в режимі очікування. З іншого боку, ціна питання: 899 доларів із контрактом стільникового оператора BellSouth, який став офіційним партнером IBM у США, і понад $1000 без нього. Також не забуваємо про можливість (а скоріше навіть необхідність) придбати більш містку батарею — «всього» за $78.
Візуальне порівняння IBM Simon, сучасних смартфонів та ялинової шишки
Із зовнішніми накопичувачами інформації теж не все так просто. За гамбурзьким рахунком, створення першого такого пристрою можна приписати знову ж таки IBM. 11 жовтня 1962 року корпорація анонсувала революційну систему зберігання даних IBM 1311. Ключовою особливістю новинки було використання змінних картриджів, кожен із яких містив шість 14-дюймових магнітних пластин. Хоча такий знімний накопичувач важив 4,5 кілограма, це все одно стало важливим досягненням, оскільки, принаймні, можна було змінювати касети в міру заповнення та переносити їх між установками, кожна з яких була розміром із значний комод.
IBM 1311 - сховище даних зі змінними жорсткими дисками
Але навіть за таку мобільність довелося розплачуватися продуктивністю та ємністю. По-перше, щоб запобігти пошкодженню даних, зовнішні сторони 1-ї та 6-ї пластин позбавили магнітного шару, і вони, за сумісництвом, виконували захисну функцію. Оскільки для запису тепер використовувалося лише 10 площин, загальна ємність знімного диска склала 2,6 мегабайта, що на ті часи було все ще досить багато: один картридж успішно заміняв стандартної бобіни з магнітною плівкою або 25 тисяч перфокарт, при цьому забезпечуючи довільний доступ до даних.
По-друге, розплатою за мобільність стало зниження продуктивності: швидкість обертання шпинделя довелося зменшити до 1500 оборотів за хвилину, і в результаті середній час доступу до сектора зріс до 250 мілісекунд. Для порівняння, у попередника даного апарату, IBM 1301 швидкість обертання шпинделя становила 1800 rpm, а час доступу до сектора - 180 мс. Тим не менш, саме завдяки використанню жорстких дисків, що знімаються, IBM 1311 стала дуже популярна в корпоративному середовищі, оскільки така конструкція в кінцевому рахунку дозволила помітно знизити вартість зберігання одиниці інформації, давши можливість скоротити кількість установок, що закуповуються, і площа, необхідну для їх розміщення. Завдяки цьому пристрій виявився одним із найбільш довгоживучих за мірками ринку комп'ютерного заліза і було знято з виробництва лише 1975 року.
Наступник IBM 1311, який одержав індекс 3340, став результатом розвитку ідей, закладених інженерами корпорації в конструкцію попередньої моделі. Нова система зберігання даних отримала повністю герметичні картриджі, за рахунок чого вдалося, з одного боку, нівелювати вплив факторів навколишнього середовища на магнітні пластини, підвищивши їхню надійність, і в той же час суттєво покращити аеродинаміку всередині касет. Картину доповнював відповідальний за переміщення магнітних головок мікроконтролер, наявність якого дозволило значно підвищити точність їхнього позиціонування.
IBM 3340, на прізвисько Вінчестер
Як результат, ємність кожного картриджа зросла до 30 мегабайт, а час доступу до сектора знизився рівно в 10 разів - до 25 мілісекунд. При цьому швидкість передачі даних досягла рекордних на той час 885 кілобайт на секунду. До речі, саме завдяки IBM 3340 у побут увійшов жаргонізм «вінчестер». Справа в тому, що апарат розрахований на одночасну роботу з двома знімними накопичувачами, через що отримав додатковий індекс «30-30». Такий самий індекс мала і всесвітньо відома гвинтівка Winchester з тією лише різницею, що якщо в першому випадку йшлося про два диски ємністю 30 МБ, то в другому — про калібр кулі (0,3 дюйма) і вагу пороху в капсулі (30 гран, тобто близько 1,94 грама).
Floppy Disk – прообраз сучасних зовнішніх накопичувачів
Хоча саме картриджі для IBM 1311 можна вважати прапрапрадідами сучасних зовнішніх жорстких дисків, все ж таки ці пристрої були нескінченно далекі від споживчого ринку. Але для того, щоб продовжити генеалогічне дерево мобільних носіїв інформації, спочатку потрібно визначитися з критеріями відбору. Очевидно, за бортом залишаться перфокарти, оскільки є технологією додискової епохи. Також навряд чи варто враховувати накопичувачі на основі магнітних стрічок: хоча формально котушка має таку властивість, як мобільність, її продуктивність не йде в жодне порівняння навіть з першими зразками вінчестерів з тієї простої причини, що магнітна стрічка забезпечує лише послідовний доступ до записаних даних. Отже, найближче до жорстких дисків з погляду споживчих властивостей виявляються диски «м'які». І справді: дискети досить компактні, при цьому, подібно до вінчестерів, витримують багаторазовий перезапис і здатні працювати в режимі довільного читання. З них і почнемо.
Якщо ви очікуєте знову побачити три заповітні букви, то ви абсолютно праві. Адже саме в лабораторіях IBM дослідна група Алана Шугарта шукала гідну заміну магнітним стрічкам, які чудово підходили для архівування даних, але програвали вінчестерам у повсякденних завданнях. Відповідне рішення запропонував старший інженер Девід Нобль, який приєднався до команди, який спроектував у 1967 році знімний магнітний диск із захисним кожухом, робота з яким здійснювалася за допомогою спеціального дисководу. Через 4 роки IBM представила першу в світі дискету, що мала обсяг 80 кілобайт і діаметр 8 дюймів, а вже в 1972 світ побачило друге покоління флоппі-дисків, ємність яких склала вже 128 кілобайт.
8-дюймова дискета IBM ємністю 128 кілобайт
На хвилі успіху дискет вже в 1973 році Алан Шугарт вирішує залишити корпорацію і заснувати власну фірму, яка отримала назву Shugart Associates. Нове підприємство зайнялося подальшим удосконаленням накопичувачів на гнучких дисках: у 1976 році компанія вивела на ринок компактні дискети розміром 5,25 дюйми та оригінальні дисководи, що отримали оновлений контролер та інтерфейс. Вартість Shugart SA-400 mini-floppy на старті продажів склала 390 доларів США за сам дисковод і $45 за комплект із десяти дискет. За всю історію існування компанії саме SA-400 став найбільш успішним продуктом: темп відвантаження нових пристроїв досягав 4000 одиниць на день, і поступово 5,25-дюймові дискети витіснили з ринку громіздких восьмидюймових побратимів.
Однак і компанія Алана Шугарта не змогла довго домінувати на ринку: вже в 1981 естафету прийняла Sony, представивши ще більш мініатюрну дискету, діаметр якої становив всього 90 мм, або 3,5 дюйма. Першим ПК, який використав вбудований дисковод нового формату, став HP-150, випущений Hewlett-Packard у 1984 році.
Перший персональний комп'ютер із 3,5-дюймовим дисководом Hewlett-Packard HP-150
Дискета від Sony виявилася настільки вдалою, що швидко витіснила всі альтернативні рішення, представлені на ринку, а сам форм-фактор проіснував практично 30 років: масове виробництво 3,5-дюймових дискет закінчилося лише 2010 року. Популярність нового продукту була обумовлена кількома факторами:
- жорсткий пластиковий корпус і металева зсувна заслінка забезпечували надійний захист самого диска;
- завдяки наявності металевої втулки з отвором для правильного позиціонування, відпала необхідність робити отвір безпосередньо в магнітному диску, що також сприятливо позначилося на його безпеці;
- за допомогою зсувного перемикача було реалізовано захист від перезапису (раніше, щоб блокувати можливість повторного запису, на дискеті доводилося заклеювати скотчем контрольний виріз).
Нестаріюча класика - 3,5-дюймова дискета Sony
Поряд із компактністю, 3,5-дюймові дискети відрізнялися і куди вищою ємністю порівняно з попередниками. Так, найбільш досконалі 5,25-дюймові дискети високої щільності, що з'явилися в 1984, вміщали 1200 кілобайт даних. Хоча перші 3,5-дюймові зразки мали ємність 720 Кб і були в цьому плані ідентичні 5-дюймовим дискетам чотириразової щільності, вже в 1987 з'явилися дискети високої щільності на 1,44 МБ, а в 1991 - розширеної щільності, що вміщають вже 2,88 ,XNUMX МБ даних.
Деякі компанії спробували створити ще більш мініатюрні дискети (наприклад, Amstrad розробила дискети діаметром 3 дюйми, які використовувалися в ZX Spectrum +3, а Canon випускала 2-дюймові спеціалізовані дискети для запису та зберігання композитного відео), однак вони так і не прижилися. Зате на ринку стали з'являтися зовнішні пристрої, які ідеологічно були вже ближчими до сучасних зовнішніх накопичувачів.
Ящик Бернуллі від Iomega та зловісні «клацання смерті»
Як не крути, обсяги дискет були надто малі для зберігання досить великих масивів інформації: за сучасними мірками їх можна порівняти з флешками початкового рівня. Але що ж у такому разі можна назвати аналогом зовнішнього жорсткого диска чи твердотільного накопичувача? Найкраще на цю роль підходить продукція компанії Iomega.
Першим пристроєм, представленим у 1982 році, став так званий ящик Бернуллі (Bernoulli Box). Незважаючи на велику для того часу місткість (перші накопичувачі мали ємність 5, 10 і 20 МБ), оригінальний пристрій не користувався популярністю через без перебільшення гігантських розмірів: «дискети» від Iomega мали габарити 21 на 27,5 см, що ідентично аркушу паперу формату A4.
Так виглядали оригінальні картриджі для ящика Бернуллі
Пристрої компанії набули популярності починаючи з Bernoulli Box II. Розміри накопичувачів вдалося помітно знизити: вони вже мали довжину 14 см і ширину 13,6 см (що можна порівняти зі стандартними 5,25-дюймовими дискетами, якщо не брати до уваги товщину 0,9 см), при цьому відрізняючись значно більшою ємністю : від 20 МБ у моделей стартової лінійки до 230 МБ у дисків, що надійшли у продаж у 1993 році. Такі пристрої були доступні у двох форматах: у вигляді внутрішніх модулів для ПК (завдяки зменшеним розмірам їх можна було встановлювати на місце зчитувачів 5,25-дюймових дискет) та зовнішніх систем зберігання, що підключаються до комп'ютера за інтерфейсом SCSI.
Ящик Бернуллі другого покоління
Прямими спадкоємцями ящика Бернуллі стали Iomega ZIP, представлені компанією у 1994 році. Їх популяризації багато в чому сприяло партнерство з Dell та Apple, які стали встановлювати ZIP-приводи у свої комп'ютери. Перша модель, ZIP-100, використовувала накопичувачі ємністю 100 байт (близько 663 МБ), могла похвалитися швидкістю передачі даних близько 296 МБ/с і часом довільного доступу не більше 96 мілісекунд, причому зовнішні приводи могли підключатися до ПК SCSI. Дещо пізніше з'явилися ZIP-1 ємністю 28 байт (250 МБ), а на заході серії - ZIP-250, що мають зворотну сумісність з накопичувачами ZIP-640 і підтримують роботу з ZIP-384 в режимі legacy (з застарілих накопичувачів) зчитувати інформацію). До речі, зовнішні флагмани навіть встигли отримати підтримку USB 239 та FireWire.
Зовнішній привід Iomega ZIP-100
З появою CD-R/RW, творіння Iomega закономірно канули в Лету — продаж пристроїв пішли на спад, знизившись до 2003 року майже в чотири рази, а вже в 2007-му повністю зійшли нанівець (хоча ліквідація виробництва відбулася лише в 2010 році) . Можливо, все обернулося б інакше, якби ZIP не мав певних проблем з надійністю.
Справа в тому, що вражаюча для тих років продуктивність пристроїв забезпечувалася за рахунок рекордного показника RPM: гнучкий диск обертався зі швидкістю 3000 обертів на хвилину! Напевно, ви вже здогадалися, чому перші апарати називалися не інакше як ящик Бернуллі: завдяки високій швидкості обертання магнітної пластини прискорювався і повітряний потік між головкою і її поверхнею, тиск повітря падало, внаслідок чого диск зближувався з сенсором (закон Бернуллі в дії). Теоретично ця особливість мала зробити пристрій більш надійним, проте на практиці споживачі зіткнулися з таким неприємним явищем, як Clicks of Death — «клацання смерті». Будь-який, навіть найменший, задирок на магнітній пластині, що рухається з величезною швидкістю, міг незворотно пошкодити пишучу головку, після чого привід паркував актуатор і повторював спробу зчитування, що супроводжувалося характерними клацаннями. Подібна несправність була «заразною»: якщо користувач одразу не зорієнтувався і вставляв у пошкоджений апарат іншу дискету, то вона після пари спроб зчитувань також приходила в непридатність, оскільки пишуча головка з порушеною геометрією сама пошкоджувала поверхню гнучкого диска. У той же час дискета з задирками могла вкотре «вбити» й інший зчитувач. Тому тим, хто працював із продукцією Iomega, доводилося ретельно перевіряти справність дискет, а на пізніших моделях навіть з'явилися відповідні застережні написи.
Магнітооптичні диски: HAMR у стилі ретро
Зрештою, якщо вже зайшла розмова про портативні носії інформації, не можна не згадати таке диво техніки, як магнітооптичні диски (МО). Перші пристрої даного класу з'явилися ще на початку 80-х років XX століття, однак найбільшого поширення набули лише в 1988 році, коли компанія NeXT представила свій перший ПК під назвою NeXT Computer, який оснащувався магнітооптичним приводом виробництва Canon і підтримував роботу з дисками ємністю 256 МБ.
NeXT Computer – перший ПК, оснащений магнітооптичним приводом
Саме існування магнітооптичних дисків вкотре підтверджує вірність епіграфу: хоча про технологію термомагнітного запису (HAMR) активно заговорили лише останніми роками, проте цей підхід успішно використовувався в МО понад 30 років тому! Принцип запису на магнітооптичні диски аналогічний HAMR, крім деяких нюансів. Самі диски виготовлялися з феромагнетиків - сплавів, здатних зберігати намагніченість при температурах нижче точки Кюрі (близько 150 градусів Цельсія) без впливу зовнішнього магнітного поля. Під час запису поверхня пластини попередньо прогрівалася лазером до температури точки Кюрі, після чого магнітна головка, розташована на звороті диска, змінювала намагніченість відповідної ділянки.
Ключова відмінність даного підходу від HAMR полягала в тому, що зчитування інформації здійснювалося також за допомогою лазера малої потужності: поляризований лазерний промінь проходив крізь пластину диска, відбивався від підкладки, а потім, пройшовши крізь оптичну систему зчитувача, потрапляв на датчик, який фіксував зміну площини поляризації лазера. Тут можна спостерігати практичне застосування ефекту Керра (квадратичний електрооптичний ефект), суть якого полягає у зміні показника заломлення оптичного матеріалу пропорційно квадрату напруженості електромагнітного поля.
Принцип зчитування та запису інформації на магнітооптичні диски
Перші магнітооптичні диски не підтримували перезапис і позначалися абревіатурою WORM (Write Once, Read Many), проте пізніше з'явилися моделі, що підтримують багаторазовий запис. Перезапис здійснювався за три проходи: спочатку інформація стиралася з диска, потім здійснювався безпосередньо запис, після чого проводилася перевірка цілісності даних. Такий підхід забезпечував гарантовану якість запису, що робило МО навіть надійнішими, ніж CD- та DVD-диски. А на відміну від дискет, магнітооптичні носії були практично не схильні до розмагнічування: за оцінками виробників, час зберігання даних на МО, що перезаписуються, становить не менше 50 років.
Вже 1989 року над ринком з'явилися двосторонні 5,25-дюймові накопичувачі ємністю 650 МБ, які забезпечують швидкість читання до 1 МБ/с і час довільного доступу від 50 до 100 мс. На заході популярності МО на ринку можна було зустріти моделі, що вміщали до 9,1 ГБ даних. Однак найбільшого поширення набули компактні 90-міліметрові диски ємністю від 128 до 640 МБ.
Компактний магнітооптичний диск ємністю 640 МБ виробництва Olympus
До 1994 питома вартість 1 МБ даних, збережених на такому накопичувачі, варіювалася від 27 до 50 центів залежно від фірми-виробника, що поряд з високою продуктивністю і надійністю зробило їх цілком конкурентним рішенням. Додатковою перевагою магнітооптичних пристроїв у порівнянні з тими ж ZIP, була підтримка широкого спектра інтерфейсів, включаючи ATAPI, LPT, USB, SCSI, IEEE-1394a.
Незважаючи на всі переваги, магнітооптика мала й низку недоліків. Так, наприклад, накопичувачі від різних брендів (а МО випускали багато великих компаній, включаючи Sony, Fujitsu, Hitachi, Maxell, Mitsubishi, Olympus, Nikon, Sanyo та інші) виявлялися несумісними один з одним через особливості форматування. У свою чергу, високе енергоспоживання та необхідність додаткової системи охолодження обмежували використання таких приводів у лептопах. Нарешті, триразовий цикл суттєво збільшував час запису, причому цю проблему вдалося вирішити лише до 1997 року з появою технології LIMDOW (Light Intensity Modulated Direct Overwrite), що об'єднала два перші етапи в один за рахунок додавання вбудованих у картридж з диском магнітів, які й здійснювали інформації. В результаті магнітооптика поступово втратила актуальність навіть на терені довгострокового зберігання даних, поступившись місцем класичним стрімерам LTO.
А мені завжди чогось не вистачає.
Все викладене вище наочно ілюструє той простий факт, що хоч би яким геніальним був винахід, воно, крім усього іншого, має бути своєчасним. IBM Simon був приречений на провал, оскільки на момент його появи у людей не було потреби в абсолютній мобільності. Магнітооптичні диски стали непоганою альтернативою HDD, проте залишилися долею професіоналів та ентузіастів, оскільки на той момент масовому споживачеві значно важливішою були швидкість, зручність і, зрозуміло, дешевизна, заради яких рядовий покупець був готовий пожертвувати надійністю. Ті ж ZIP за всіх переваг так і не змогли стати справжнім мейнстримом через те, що людям не особливо хотілося розглядати кожну дискету під лупою, вишукуючи задирки.
Саме тому природний відбір зрештою чітко розмежував ринок на два паралельні напрямки: знімні носії інформації (CD, DVD, Blu-Ray), флеш-накопичувачі (для зберігання малих обсягів даних) та зовнішні жорсткі диски (для великих обсягів). Серед останніх негласним стандартом стали компактні 2,5-дюймові моделі в індивідуальних корпусах, поява яких ми зобов'язані в першу чергу ноутбукам. Інша причина їхньої популярності — економічність: якщо класичні 3,5-дюймові HDD у зовнішньому кейсі складно було назвати «портативними», при цьому вони обов'язково вимагали підключення додаткового джерела живлення (а отже, ще необхідно було з собою тягати адаптер), то максимум, що могло знадобитися 2,5-дюймовим накопичувачам - додатковий USB-роз'єм, а пізнішим і енергоефективним моделям не потрібно цього.
До речі, появі мініатюрних HDD ми завдячуємо PrairieTek – невеликому підприємству, заснованому Террі Джонсоном у 1986 році. Через три роки з моменту відкриття PrairieTek представила перший у світі 2,5-дюймовий вінчестер ємністю 20 МБ, який отримав назву PT-220. На 30% компактніший у порівнянні з десктопними рішеннями, накопичувач мав висоту всього 25 мм, ставши оптимальним варіантом для використання в ноутбуках. На жаль, навіть будучи піонерами ринку мініатюрних HDD, PrairieTek так і не змогли завоювати ринок, припустившись фатальної стратегічної помилки. Налагодивши виробництво PT-220, вони зосередили зусилля на подальшій мініатюризації, незабаром випустивши модель PT-120, яка за тієї ж ємності та швидкісних характеристик мала товщину всього 17 мм.
2,5-дюймовий жорсткий диск другого покоління PrairieTek PT-120
Прорахунок полягав у тому, що поки інженери PrairieTek боролися за кожен міліметр, конкуренти в особі JVC і Conner Peripherals нарощували обсяг вінчестерів, і це виявилося вирішальним у такому нерівному протистоянні. Намагаючись встигнути на поїзд, PrairieTek включилася в гонку озброєнь, підготувавши модель PT-240, що вміщала 42,8 МБ даних і відрізняється рекордно низьким на ті часи енергоспоживанням - всього 1,5 Вт. Але, на жаль, навіть це не врятувало компанію від руйнування, і в результаті вже 1991 року вона припинила своє існування.
Історія PrairieTek — ще одна наочна ілюстрація того, як технічні досягнення, хоч би якими значними вони здавалися, через свою невчасність можуть бути просто незатребуваними ринком. На початку 90-х споживач ще не був розпещений ультрабуками та надтонкими смартфонами, тому гострої потреби в подібних дисках не було. Досить перший планшет GridPad, випущений GRiD Systems Corporation в 1989 році: «портативний» пристрій важив більше 2 кг, а його товщина досягала 3,6 см!
GridPad – перший у світі планшет
І такий «малюк» у ті часи вважався цілком компактним і зручним: кінцевий користувач просто не бачив нічого кращого. У той же час куди гостріше стояло питання дискового простору. Той самий GridPad, наприклад, взагалі мав жорсткого диска: зберігання інформації було реалізовано з урахуванням RAM-чіпів, заряд у яких підтримувався вбудованими акумуляторами. На тлі подібних пристроїв Toshiba T100X (DynaPad), що з'явився пізніше, виглядав справжнім дивом вже завдяки тому, що ніс на борту повноцінний жорсткий диск ємністю 40 МБ. Те, що «мобільний» пристрій мав товщину 4 сантиметри, мало кого бентежило.
Планшет Toshiba T100X, більш відомий у Японії під назвою DynaPad
Але, як відомо, апетит приходить під час їжі. З кожним роком запити користувачів зростали, і задовольнити їх ставало дедалі складніше. У міру того, як ємність і швидкодія носіїв інформації збільшувалися, все більше людей стало замислюватися про те, що мобільні пристрої могли б бути і компактнішими, та й можливість мати в своєму розпорядженні переносний накопичувач, здатний вмістити всі потрібні файли, довелася б дуже доречною. . Іншими словами, на ринку з'явився попит на принципово інші з точки зору зручності та ергономіки девайси, який необхідно було задовольнити, і протистояння IT-компаній продовжилося з новою силою.
Тут варто знов звернутися до сьогоднішнього епіграфа. Епоха твердотільних накопичувачів почалася задовго до нульових: перший прототип флеш-пам'яті був створений інженером Фудзіо Масуокою в надрах корпорації Toshiba ще 1984 року, а перший комерційний продукт на її основі в особі Digipro FlashDisk з'явився на ринку вже 1988-го. Чудо техніки вміщало 16 мегабайт даних, яке ціна становила 5000 доларів США.
Digipro FlashDisk - перший комерційний SSD-накопичувач
Новий тренд підтримала Digital Equipment Corporation, яка на початку 90-х представила 5,25-дюймові пристрої серії EZ5x з підтримкою інтерфейсів SCSI-1 і SCSI-2. Не залишилася осторонь і ізраїльська компанія M-Systems, що анонсувала в 1990 році сімейство твердотільних накопичувачів під назвою Fast Flash Disk (або FFD), які вже більш-менш нагадували сучасні: SSD мали формат 3,5 дюйми і могли вміщувати від 16 до 896 мегабайт даних. Перша модель, що отримала назву FFD-350, побачила світ у 1995 році.
M-Systems FFD-350 на 208 МБ – прообраз сучасних SSD
На відміну від традиційних вінчестерів, SSD були куди компактнішими, мали більш високу продуктивність і, що головне, стійкість до ударів і сильної вібрації. Потенційно це робило їх практично ідеальними кандидатами для створення мобільних накопичувачів, якби не одне але: високі ціни на одиницю зберігання інформації, через що подібні рішення виявилися практично непридатними для споживчого ринку. Вони користувалися популярністю в корпоративному середовищі, застосовувалися в авіації при створенні «чорних ящиків», встановлювалися в суперкомп'ютери науково-дослідних центрів, проте про створення роздрібного продукту на той момент не могло бути й мови: їх ніхто не купував би навіть у тому випадку, якби якась корпорація зважилася продавати такі накопичувачі за собівартістю.
Але зміни ринку не змусили на себе довго чекати. Розвитку споживчого сегменту знімних SSD-накопичувачів значною мірою сприяла цифрова фотографія, адже саме в цій галузі відчувався гострий брак компактних та енергоефективних носіїв інформації. Судіть самі.
Перший у світі цифровий фотоапарат з'явився (знов згадуємо слова Екклезіаста) ще у грудні 1975 року: його винайшов Стівен Сассон, інженер компанії Eastman Kodak Company. Досвідчений зразок складався з кількох десятків друкованих плат, оптичного блоку, запозиченого у Kodak Super 8, та магнітофона (фотографії записувалися на звичайні аудіокасети). Як джерело живлення для камери використовувалися 16 нікель-кадмієвих батарей, а все це важило добро 3,6 кг.
Перший прототип цифрового фотоапарата створений Eastman Kodak Company
Роздільна здатність ПЗС-матриці такого «малюка» становила всього 0,01 мегапікселя, що дозволяло отримувати кадри 125×80 пікселів, причому на формування кожного фото витрачалося 23 секунди. З урахуванням таких «вражаючих» характеристик подібний агрегат програвав по всіх напрямках традиційним плівковим дзеркалкам, а отже, про створення комерційного продукту на його основі не могло бути й мови, хоча надалі винахід було визнано однією з найважливіших віх в історії розвитку фотографії, а сам Стів був офіційно включений до Зали слави споживчої електроніки (Consumer Electronics Hall of Fame).
Через 6 років ініціативу у Kodak перехопила Sony, анонсувавши 25 серпня 1981 безплівковий відеофотоапарат Mavica (назва є абревіатурою від Magnetic Video Camera).
Досвідчений зразок цифрового фотоапарата Sony Mavica
Камера від японського гіганта виглядала куди цікавіше: досвідчений зразок використовував ПЗС-матрицю розміром 10 на 12 мм і міг похвалитися максимальною роздільною здатністю 570 х 490 пікселів, а запис велася на компактні 2-дюймові дискети Mavipack, які були здатні вмістити25 залежно від режиму зйомки. Справа в тому, що формований кадр складався з двох телевізійних полів, кожне з яких записувалося як композитне відео, причому була можливість фіксувати як обидва поля відразу, так і тільки одне. В останньому випадку дозвіл кадру падав у 50 рази, зате й важила така фотографія вдвічі менша.
Спочатку Sony планувала розпочати серійне виробництво Mavica у 1983 році, а роздрібна ціна на камери мала скласти $650. На практиці перші промислові зразки з'явилися лише у 1984 році, а комерційна реалізація проекту в особі Mavica MVC-A7AF та Pro Mavica MVC-2000 побачила світ лише у 1986-му, причому камери коштували практично на порядок дорожче, ніж планувалося спочатку.
Цифровий фотоапарат Sony Pro Mavica MVC-2000
Незважаючи на нечувану ціну та інноваційність, назвати перші Mavica ідеальним рішенням для професійного використання не поверталася мова, хоча у певних ситуаціях такі фотоапарати виявлялися практично ідеальним рішенням. Так, наприклад, репортери телеканалу CNN використовували Sony Pro Mavica MVC-5000 під час висвітлення подій 4 червня на площі Тяньаньмень. Удосконалена модель отримала дві незалежні ПЗЗ-матриці, одна з яких формувала яскравий відеосигнал, а інша - кольоророзносний. Такий підхід дозволив відмовитися від використання кольорового фільтра Байєра та підвищити горизонтальну роздільну здатність до 500 ТВЛ. Однак головною перевагою фотокамери стала підтримка прямого підключення до модуля PSC-6, що дозволяє передавати отримані знімки радіоканалу безпосередньо в редакцію. Саме завдяки цьому CNN змогли першими опублікувати репортаж із місця подій, а Sony згодом навіть отримала спеціальну премію «Еммі» за внесок у розвиток цифрової передачі фотографій новин.
Sony Pro Mavica MVC-5000 — та сама камера, завдяки якій Sony стала лауреатом премії «Еммі»
Але що, якщо фотограф чекає тривале відрядження далеко від цивілізації? У такому разі він міг узяти з собою один із чудових фотоапаратів Kodak DCS 100, які побачили світ у травні 1991 року. Монструозний гібрид малоформатної дзеркальної камери Nikon F3 HP із цифровою приставкою DCS Digital Film Back, оснащеною вайндером, з'єднувався із зовнішнім блоком зберігання даних Digital Storage Unit (його доводилося носити на плечовому ремені) за допомогою кабелю.
Цифровий фотоапарат Kodak DCS 100 – втілення «компактності»
Kodak пропонував дві моделі, кожна з яких мала кілька варіацій: кольорову DCS DC3 та чорно-білу DCS DM3. Усі фотоапарати лінійки оснащувалися матрицями з роздільною здатністю 1,3 мегапікселя, проте відрізнялися розміром буфера, який визначав максимально допустиму кількість кадрів під час серійної зйомки. Наприклад, модифікації з 8 МБ на борту могли знімати зі швидкістю 2,5 кадри в секунду серіями по 6 кадрів, а більш просунуті, 32-мегабайтні, допускали довжину серії 24 кадри. У разі перевищення цього порога швидкість зйомки падала до 1 кадру за 2 секунди, поки буфер повністю не очищався.
Що ж до блоку DSU, то він був оснащений 3,5-дюймовим жорстким диском на 200 МБ, здатним вмістити від 156 «сирих» фото до 600 стиснутих за допомогою апаратного JPEG-конвертера (докупався та встановлювався додатково), та РК-дисплеєм для перегляду знімків. Розумне сховище навіть дозволяло додавати до фотографій короткі описи, проте для цього необхідно було підключати зовнішню клавіатуру. Разом з акумуляторами його вага становила 3,5 кг, тоді як загальна вага комплекту сягала 5 кг.
Незважаючи на сумнівну зручність та ціну від 20 до 25 тисяч доларів (у максимальній комплектації), за три наступні роки було реалізовано близько 1000 подібних пристроїв, якими, окрім журналістів, зацікавилися медичні установи, поліція та низка промислових підприємств. Одним словом, попит на таку продукцію був, як була гостра потреба в більш мініатюрних носіях інформації. Відповідне рішення запропонувала компанія SanDisk, представивши у 1994 році стандарт CompactFlash.
Карти пам'яті CompactFlash, випущені компанією SanDisk, та адаптер PCMCIA для їх підключення до ПК
Новий формат вийшов настільки вдалим, що успішно застосовується і в даний час, а створена в 1995 році CompactFlash Association налічує на сьогоднішній день понад 200 компаній-учасників, серед яких Canon, Eastman Kodak Company, Hewlett-Packard, Hitachi Global Systems Technologies, Lexar Media , Renesas Technology, Socket Communications та багато інших.
Карти пам'яті CompactFlash могли похвалитися габаритними розмірами 42 мм на 36 мм за товщиною 3,3 мм. Фізичний інтерфейс накопичувачів по суті був урізаний PCMCIA (50 штирьків замість 68), завдяки чому таку карту можна було легко підключити до роз'єму для карт розширення PCMCIA Type II за допомогою пасивного адаптера. З допомогою пасивного перехідника CompactFlash міг обмінюватися даними з периферійними пристроями через IDE (ATA), а спеціальні активні адаптери дозволяли працювати з послідовними інтерфейсами (USB, FireWire, SATA).
Незважаючи на порівняно малу ємність (перші CompactFlash могли вмістити лише 2 МБ даних), карти пам'яті цього типу були потрібні у професійному середовищі завдяки компактності, економічності (один такий накопичувач споживав близько 5% електроенергії в порівнянні зі звичайними 2,5-дюймовими HDD, що дозволяло продовжити термін автономної роботи портативного девайсу) та універсальності, яка досягалася за рахунок як підтримки безлічі різних інтерфейсів, так і можливості роботи від джерела живлення з напругою 3,3 або 5 вольт, а головне – вражаючою стійкістю до перевантажень понад 2000 g, що було практично недосяжною планкою для класичних вінчестерів.
Вся справа в тому, що створити по-справжньому ударостійкі жорсткі диски через їх конструкційні особливості технічно неможливо. При падінні будь-який об'єкт піддається кінетичному впливу в сотні, а то й тисячі g (стандартне прискорення вільного падіння, що дорівнює 9,8 м/с2) за менш ніж 1 мілісекунду, що для класичних HDD загрожує рядом дуже неприємних наслідків, серед яких необхідно виділити :
- прослизання та зміщення магнітних пластин;
- поява люфту в підшипниках, їх передчасне зношування;
- лямок головок по поверхні магнітних пластин.
Найнебезпечнішою для накопичувача є саме остання ситуація. Коли енергія удару спрямована перпендикулярно або під незначним кутом до горизонтальної площини HDD, магнітні головки спочатку відхиляються від свого вихідного положення, а потім різко опускаються до поверхні млинця, зачіпаючи її крайкою, внаслідок чого магнітна пластина отримує поверхневі пошкодження. Причому страждає аж ніяк не те місце, куди припав удар (яке, до речі, може мати значну довжину в тому випадку, якщо в момент падіння здійснювалися запис або читання інформації), а й ділянки, якими розсіялися мікроскопічні уламки магнітного покриття: будучи намагніченими , вони не зміщуються під дією відцентрової сили до периферії, залишаючись на поверхні магнітної пластини, перешкоджаючи нормальним операціям читання/запису та сприяючи подальшому пошкодженню як млинця, так і пишучої головки. Якщо ж удар досить сильний, це може призвести до відриву сенсора і повного виходу накопичувача з ладу.
У світлі всього перерахованого вище, для фоторепортерів нові накопичувачі були по-справжньому незамінні: куди краще мати при собі десяток-другий невибагливих карток, ніж тягати за спиною штуковину розміром з відеомагнітофон, яка практично зі 100-відсотковою ймовірністю вийде з ладу від хоч трохи сильного удару. Однак для роздрібного споживача карти пам'яті були все ще надто дорогі. Саме тому на ринку "мильниць" успішно домінувала Sony з "кубиком" Mavica MVC-FD, що зберігав фото на стандартні 3,5-дюймові дискети, відформатовані в DOS FAT12, що забезпечувало сумісність майже з будь-яким ПК того часу.
Аматорський цифровий фотоапарат Sony Mavica MVC-FD73
І так тривало практично до кінця десятиліття, доки в справу не втрутилася IBM. Втім, про це ми розповімо вже у наступному матеріалі.
А з якими незвичайними девайсами стикалися ви? Можливо вам довелося знімати на Mavica, на власні очі спостерігати агонію Iomega ZIP або скористатися Toshiba T100X? Діліться своїми історіями у коментарях.
Джерело: habr.com