کوئی بھی کلاؤڈ فراہم کنندہ ڈیٹا اسٹوریج کی خدمات پیش کرتا ہے۔ یہ ٹھنڈے اور گرم اسٹوریج، آئس کولڈ وغیرہ ہو سکتے ہیں۔ بادل میں معلومات کو ذخیرہ کرنا کافی آسان ہے۔ لیکن 10، 20، 50 سال پہلے ڈیٹا کو اصل میں کیسے ذخیرہ کیا گیا تھا؟ Cloud4Y نے ایک دلچسپ مضمون کا ترجمہ کیا ہے جو صرف اسی کے بارے میں بات کرتا ہے۔
ڈیٹا کا ایک بائٹ مختلف طریقوں سے ذخیرہ کیا جا سکتا ہے، کیونکہ نیا، زیادہ جدید اور تیز تر اسٹوریج میڈیا ہر وقت ظاہر ہوتا ہے۔ بائٹ ڈیجیٹل معلومات کے ذخیرہ اور پروسیسنگ کا ایک یونٹ ہے، جو آٹھ بٹس پر مشتمل ہوتا ہے۔ ایک بٹ میں 0 یا 1 شامل ہوسکتا ہے۔
پنچڈ کارڈز کی صورت میں، بٹ کو کسی خاص جگہ پر کارڈ میں سوراخ کی موجودگی/غیر موجودگی کے طور پر محفوظ کیا جاتا ہے۔ اگر ہم Babbage کے تجزیاتی انجن کی طرف تھوڑا پیچھے جائیں، تو وہ رجسٹر جو اعداد کو محفوظ کرتے تھے وہ گیئرز تھے۔ مقناطیسی اسٹوریج ڈیوائسز جیسے ٹیپ اور ڈسک میں، تھوڑا سا مقناطیسی فلم کے مخصوص علاقے کی قطبیت سے ظاہر ہوتا ہے۔ جدید ڈائنامک رینڈم ایکسیس میموری (DRAM) میں، تھوڑا سا اکثر دو سطحی برقی چارج کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے جو ایک ڈیوائس میں محفوظ ہوتا ہے جو برقی میدان میں برقی توانائی کو ذخیرہ کرتا ہے۔ چارج شدہ یا خارج ہونے والا کنٹینر تھوڑا سا ڈیٹا ذخیرہ کرتا ہے۔
جون 1956 میں لفظ ایجاد کیا کسی ایک کریکٹر کو انکوڈ کرنے کے لیے استعمال ہونے والے بٹس کے گروپ کو ظاہر کرنے کے لیے . آئیے کریکٹر انکوڈنگ کے بارے میں تھوڑی بات کرتے ہیں۔ آئیے انفارمیشن انٹرچینج کے لیے امریکی معیاری کوڈ، یا ASCII سے آغاز کرتے ہیں۔ ASCII انگریزی حروف تہجی پر مبنی تھا، اس لیے ہر حرف، نمبر اور علامت (az, AZ, 0-9, +, - , /, ",!, etc. ) کو 7 سے 32 تک 127 بٹ انٹیجر کے طور پر دکھایا گیا تھا۔ یہ دوسری زبانوں کے لیے بالکل "دوستانہ" نہیں تھا۔ دوسری زبانوں کو سپورٹ کرنے کے لیے، یونیکوڈ نے ASCII کو بڑھایا۔ یونیکوڈ میں ہر حرف کو کوڈ پوائنٹ، یا علامت کے طور پر دکھایا جاتا ہے، مثال کے طور پر ، لوئر کیس j U+006A ہے، جہاں U کا مطلب یونیکوڈ اور پھر ایک ہیکساڈیسیمل نمبر ہے۔
UTF-8 حروف کو آٹھ بٹس کے طور پر پیش کرنے کا ایک معیار ہے، جس سے 0-127 کی حد میں ہر کوڈ پوائنٹ کو ایک بائٹ میں محفوظ کیا جا سکتا ہے۔ اگر ہم ASCII کو یاد رکھیں تو یہ انگریزی حروف کے لیے بالکل عام ہے، لیکن دوسری زبان کے حروف کو اکثر دو یا زیادہ بائٹس میں ظاہر کیا جاتا ہے۔ UTF-16 حروف کو 16 بٹس کے طور پر پیش کرنے کا ایک معیار ہے، اور UTF-32 حروف کو 32 بٹس کے طور پر پیش کرنے کا ایک معیار ہے۔ ASCII میں، ہر کریکٹر ایک بائٹ ہوتا ہے، لیکن یونیکوڈ میں، جو اکثر مکمل طور پر درست نہیں ہوتا، ایک کریکٹر 1، 2، 3 یا اس سے زیادہ بائٹس پر قبضہ کر سکتا ہے۔ مضمون میں بٹس کے مختلف سائز کے گروپ استعمال کیے جائیں گے۔ بائٹ میں بٹس کی تعداد میڈیا کے ڈیزائن کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے۔
اس مضمون میں، ہم ڈیٹا سٹوریج کی تاریخ کو جاننے کے لیے مختلف سٹوریج میڈیا کے ذریعے وقت پر واپس جائیں گے۔ کسی بھی صورت میں ہم ہر ایک اسٹوریج میڈیم کا گہرائی سے مطالعہ کرنا شروع نہیں کریں گے جو اب تک ایجاد ہوا ہے۔ یہ ایک دلچسپ معلوماتی مضمون ہے جو کسی بھی طرح سے انسائیکلوپیڈیک اہمیت کا دعویٰ نہیں کرتا۔
شروع کرتے ہیں. ہم کہتے ہیں کہ ہمارے پاس ذخیرہ کرنے کے لیے ڈیٹا بائٹ ہے: حرف j، یا تو ایک انکوڈ شدہ بائٹ 6a کے طور پر، یا بائنری 01001010 کے طور پر۔ جیسے جیسے ہم وقت کے ساتھ سفر کرتے ہیں، ڈیٹا بائٹ کو کئی اسٹوریج ٹیکنالوجیز میں استعمال کیا جائے گا جن کی وضاحت کی جائے گی۔
1951
ہماری کہانی 1951 میں UNIVAC 1 کمپیوٹر کے لیے UNIVAC UNISERVO ٹیپ ڈرائیو سے شروع ہوتی ہے۔ یہ کمرشل کمپیوٹر کے لیے بنائی گئی پہلی ٹیپ ڈرائیو تھی۔ یہ بینڈ نکل چڑھایا کانسی کی پتلی پٹی سے بنایا گیا تھا، جس کی چوڑائی 12,65 ملی میٹر تھی اور تقریباً 366 میٹر لمبی تھی۔ ہمارے ڈیٹا بائٹس کو 7 میٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے چلنے والی ٹیپ پر 200 حروف فی سیکنڈ پر محفوظ کیا جا سکتا ہے۔ تاریخ کے اس مقام پر، آپ اسٹوریج الگورتھم کی رفتار کو ٹیپ کے طے کردہ فاصلے سے ناپ سکتے ہیں۔
1952
ایک سال تیزی سے 21 مئی 1952 تک، جب IBM نے اپنی پہلی مقناطیسی ٹیپ یونٹ، IBM 726 کے اجراء کا اعلان کیا۔ ہمارے بائٹ آف ڈیٹا کو اب UNISERVO میٹل ٹیپ سے IBM مقناطیسی ٹیپ میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ یہ نیا گھر ہمارے بہت چھوٹے بائٹ ڈیٹا کے لیے بہت آرام دہ ثابت ہوا، کیونکہ ٹیپ 2 ملین ہندسوں کو محفوظ کر سکتی ہے۔ یہ 7 ٹریک مقناطیسی ٹیپ 1,9 کی بوڈ ریٹ کے ساتھ 12 میٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے حرکت میں آئی۔ یا xnumx۔ (اس وقت کاپی گروپس کہا جاتا تھا) فی سیکنڈ۔ حوالہ کے لیے: Habré پر اوسط مضمون میں تقریباً 10 حروف ہوتے ہیں۔
IBM 726 ٹیپ میں سات ٹریک تھے، جن میں سے چھ معلومات کو ذخیرہ کرنے کے لیے اور ایک برابری کنٹرول کے لیے استعمال کیے گئے تھے۔ ایک ریل 400 سینٹی میٹر کی چوڑائی کے ساتھ 1,25 میٹر تک ٹیپ کو ایڈجسٹ کر سکتی ہے۔ ڈیٹا کی منتقلی کی رفتار نظریاتی طور پر 12,5 ہزار حروف فی سیکنڈ تک پہنچ گئی۔ ریکارڈنگ کثافت 40 بٹس فی سینٹی میٹر ہے۔ اس نظام نے "ویکیوم چینل" کا طریقہ استعمال کیا جس میں ٹیپ کا ایک لوپ دو پوائنٹس کے درمیان گردش کرتا تھا۔ اس نے ٹیپ کو ایک سیکنڈ کے ایک حصے میں شروع اور رکنے کی اجازت دی۔ یہ ٹیپ سپولز اور ریڈ/رائٹ ہیڈز کے درمیان لمبے ویکیوم کالم رکھ کر ٹیپ میں اچانک بڑھنے والے تناؤ کو جذب کرنے کے لیے حاصل کیا گیا، جس کے بغیر ٹیپ عام طور پر ٹوٹ جائے گی۔ ٹیپ ریل کے پچھلے حصے میں ایک ہٹنے والا پلاسٹک کی انگوٹھی تحریری تحفظ فراہم کرتی ہے۔ ٹیپ کی ایک ریل تقریباً 1,1 ذخیرہ کر سکتی ہے۔ .
VHS ٹیپس کو یاد رکھیں۔ فلم دوبارہ دیکھنے کے لیے آپ کو کیا کرنا پڑا؟ ٹیپ کو ریوائنڈ کریں! آپ نے کتنی بار اپنے پلیئر کے لیے پنسل پر کیسٹ کاتا ہے، تاکہ بیٹریاں ضائع نہ ہوں اور ٹیپ پھٹی یا جام ہو جائے؟ کمپیوٹر کے لیے استعمال ہونے والی ٹیپس کے بارے میں بھی یہی کہا جا سکتا ہے۔ پروگرام صرف ٹیپ کے ارد گرد کود نہیں سکتے تھے یا تصادفی طور پر ڈیٹا تک رسائی حاصل نہیں کرسکتے تھے، وہ ڈیٹا کو سختی سے ترتیب وار پڑھ اور لکھ سکتے تھے۔
1956
کچھ سال 1956 تک تیزی سے آگے بڑھیں، اور مقناطیسی ڈسک اسٹوریج کا دور IBM کے RAMAC 305 کمپیوٹر سسٹم کی تکمیل کے ساتھ شروع ہوا، جسے Zellerbach Paper نے فراہم کیا تھا۔ . یہ کمپیوٹر پہلا تھا جس نے حرکت پذیر سر کے ساتھ ہارڈ ڈرائیو استعمال کی۔ RAMAC ڈسک ڈرائیو 60,96 سینٹی میٹر کے قطر کے ساتھ پچاس میگنیٹائزڈ میٹل پلیٹرز پر مشتمل تھی، جو تقریباً 7 لاکھ کریکٹرز ڈیٹا، 1200 بٹس فی کریکٹر، اور 3,75 ریوولز فی منٹ پر گھومنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ ذخیرہ کرنے کی گنجائش تقریباً XNUMX میگا بائٹس تھی۔
RAMAC نے مقناطیسی ٹیپ یا پنچڈ کارڈز کے برعکس ڈیٹا کی بڑی مقدار تک حقیقی وقت تک رسائی کی اجازت دی۔ IBM نے RAMAC کی تشہیر کی کہ 64 کے برابر ذخیرہ کرنے کے قابل ہے . اس سے پہلے، RAMRAC نے ٹرانزیکشنز کے ہوتے ہی مسلسل پروسیسنگ کا تصور متعارف کرایا تھا، تاکہ ڈیٹا کو فوری طور پر بازیافت کیا جا سکے جب کہ یہ ابھی بھی تازہ تھا۔ RAMAC میں ہمارے ڈیٹا تک اب 100 کی رفتار سے رسائی حاصل کی جا سکتی ہے۔ . پہلے، ٹیپ کا استعمال کرتے وقت، ہمیں ترتیب وار ڈیٹا لکھنا اور پڑھنا پڑتا تھا، اور ہم غلطی سے ٹیپ کے مختلف حصوں پر نہیں جا سکتے تھے۔ ڈیٹا تک ریئل ٹائم بے ترتیب رسائی اس وقت واقعی انقلابی تھی۔
1963
آئیے تیزی سے آگے بڑھتے ہیں 1963 جب ڈی ای سی ٹیپ متعارف کرایا گیا تھا۔ یہ نام ڈیجیٹل آلات کارپوریشن سے آیا ہے، جسے DEC کہا جاتا ہے۔ ڈی ای سی ٹیپ سستا اور قابل اعتماد تھا، اس لیے اسے ڈی ای سی کمپیوٹرز کی کئی نسلوں میں استعمال کیا جاتا تھا۔ یہ 19 ملی میٹر کا ٹیپ تھا، چار انچ (10,16 سینٹی میٹر) ریل پر Mylar کی دو تہوں کے درمیان پرتدار اور سینڈوچ کیا گیا تھا۔
اس کے بھاری، بھاری پیشرو کے برعکس، ڈی ای سی ٹیپ ہاتھ سے لے جایا جا سکتا ہے۔ اس نے اسے پرسنل کمپیوٹرز کے لیے ایک بہترین آپشن بنا دیا۔ اس کے 7 ٹریک ہم منصبوں کے برعکس، ڈی ای سی ٹیپ کے پاس 6 ڈیٹا ٹریکس، 2 کیو ٹریکس، اور 2 گھڑی کے لیے تھے۔ ڈیٹا 350 بٹس فی انچ (138 بٹس فی سینٹی میٹر) پر ریکارڈ کیا گیا۔ ہمارا ڈیٹا بائٹ، جو 8 بٹس ہے لیکن اسے 12 تک بڑھایا جا سکتا ہے، ڈی ای سی ٹیپ میں 8325 12 بٹ الفاظ فی سیکنڈ کی رفتار سے 93 (±12) انچ فی سیکنڈ کی رفتار سے منتقل ہو سکتا ہے۔ . یہ 8 میں UNISERVO میٹل ٹیپ سے 1952% زیادہ ہندسے فی سیکنڈ ہے۔
1967
چار سال بعد، 1967 میں، IBM کی ایک چھوٹی ٹیم نے IBM فلاپی ڈرائیو پر کام کرنا شروع کیا، جس کا کوڈ نام تھا۔ . پھر ٹیم کو مائیکرو کوڈز کو لوڈ کرنے کا ایک قابل اعتماد اور سستا طریقہ تیار کرنے کا کام سونپا گیا۔ IBM سسٹم/370۔ اس منصوبے کو بعد میں IBM 3330 Direct Access Storage Facility کے لیے ایک کنٹرولر میں مائیکرو کوڈ لوڈ کرنے کے لیے دوبارہ تیار کیا گیا تھا، جس کا کوڈ نام مرلن تھا۔
ہمارا بائٹ اب صرف پڑھنے کے لیے 8 انچ کی مقناطیسی لیپت Mylar فلاپی ڈسکوں پر محفوظ کیا جا سکتا ہے، جسے آج فلاپی ڈسک کے نام سے جانا جاتا ہے۔ ریلیز کے وقت، پروڈکٹ کو IBM 23FD فلاپی ڈسک ڈرائیو سسٹم کہا جاتا تھا۔ ڈسکیں 80 کلو بائٹ ڈیٹا رکھ سکتی ہیں۔ ہارڈ ڈرائیوز کے برعکس، صارف آسانی سے حفاظتی شیل میں فلاپی ڈسک کو ایک ڈرائیو سے دوسری ڈرائیو میں منتقل کر سکتا ہے۔ بعد میں، 1973 میں، IBM نے ریڈ/رائٹ فلاپی ڈسک جاری کی، جو پھر ایک صنعتی بن گئی۔ .
1969
1969 میں، Apollo Guidance Computer (AGC) کو رسی کی یادداشت کے ساتھ Apollo 11 خلائی جہاز پر لانچ کیا گیا، جو امریکی خلابازوں کو چاند اور پیچھے لے گیا۔ یہ رسی میموری ہاتھ سے بنائی گئی تھی اور اس میں 72 کلو بائٹ ڈیٹا ہو سکتا تھا۔ رسی کی یادداشت کی پیداوار محنت سے بھرپور، سست، اور بُنائی جیسی مطلوبہ مہارت تھی۔ یہ لے سکتا ہے . لیکن یہ اس وقت کے لیے صحیح ٹول تھا جب سختی سے محدود جگہ میں زیادہ سے زیادہ فٹ کرنا ضروری تھا۔ جب تار سرکلر اسٹرینڈ میں سے کسی ایک سے گزرتا تھا، تو یہ 1 کی نمائندگی کرتا تھا۔ اسٹرینڈ کے ارد گرد سے گزرنے والی تار 0 کی نمائندگی کرتی تھی۔ ہمارے ڈیٹا بائٹ کے لیے ایک شخص کو رسی میں کئی منٹ بُننے کی ضرورت ہوتی ہے۔
1977
1977 میں، کموڈور پی ای ٹی، پہلا (کامیاب) پرسنل کمپیوٹر جاری کیا گیا۔ پی ای ٹی نے کموڈور 1530 ڈیٹاسیٹ استعمال کیا، جس کا مطلب ہے ڈیٹا پلس کیسٹ۔ پی ای ٹی نے ڈیٹا کو اینالاگ آڈیو سگنلز میں تبدیل کر دیا، جو کہ پھر محفوظ ہو گئے۔ . اس نے ہمیں ایک سستا ہونے کے باوجود ایک سرمایہ کاری مؤثر اور قابل اعتماد اسٹوریج حل بنانے کی اجازت دی۔ ہمارے چھوٹے بائٹ ڈیٹا کو تقریباً 60-70 بائٹس فی کی رفتار سے منتقل کیا جا سکتا ہے۔ . کیسٹیں تقریباً 100 کلو بائٹ فی 30 منٹ کی طرف رکھ سکتی ہیں، جس میں فی ٹیپ کے دو اطراف ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک کیسٹ کے ایک طرف تقریباً دو 55 KB تصاویر ہو سکتی ہیں۔ ڈیٹاسیٹس کو کموڈور VIC-20 اور کموڈور 64 میں بھی استعمال کیا گیا تھا۔
1978
ایک سال بعد، 1978 میں، MCA اور Philips نے LaserDisc کو "Discovision" کے نام سے متعارف کرایا۔ Jaws ریاستہائے متحدہ میں LaserDisc پر فروخت ہونے والی پہلی فلم تھی۔ اس کی آڈیو اور ویڈیو کا معیار اس کے حریفوں سے بہت بہتر تھا، لیکن لیزر ڈِسک زیادہ تر صارفین کے لیے بہت مہنگا تھا۔ لیزر ڈِسک کو ریکارڈ نہیں کیا جا سکتا، وی ایچ ایس ٹیپس کے برعکس جن پر لوگ ٹیلی ویژن پروگرام ریکارڈ کرتے ہیں۔ Laserdiscs نے اینالاگ ویڈیو، اینالاگ ایف ایم سٹیریو آڈیو اور پلس کوڈ کے ساتھ کام کیا۔ ، یا PCM، ڈیجیٹل آڈیو۔ ڈسکس کا قطر 12 انچ (30,47 سینٹی میٹر) تھا اور اس میں پلاسٹک کے ساتھ لیپت دو یک طرفہ ایلومینیم ڈسکس شامل تھے۔ آج لیزر ڈِسک کو سی ڈی اور ڈی وی ڈی کی بنیاد کے طور پر یاد کیا جاتا ہے۔
1979
ایک سال بعد، 1979 میں، ایلن شوگارٹ اور فنس کونر نے ہارڈ ڈرائیو کو 5 ¼ انچ فلاپی ڈسک کے سائز تک بڑھانے کے خیال کے ساتھ سی گیٹ ٹیکنالوجی کی بنیاد رکھی، جو اس وقت معیاری تھی۔ 1980 میں ان کی پہلی مصنوعات Seagate ST506 ہارڈ ڈرائیو تھی، جو کمپیکٹ کمپیوٹرز کے لیے پہلی ہارڈ ڈرائیو تھی۔ اس ڈسک میں پانچ میگا بائٹس ڈیٹا تھا، جو اس وقت معیاری فلاپی ڈسک سے پانچ گنا بڑا تھا۔ بانیوں نے ڈسک کے سائز کو 5¼ انچ فلاپی ڈسک کے سائز تک کم کرنے کے اپنے مقصد کو حاصل کرنے میں کامیاب ہو گئے۔ نیا ڈیٹا اسٹوریج ڈیوائس ایک سخت دھاتی پلیٹ تھی جس کے دونوں اطراف مقناطیسی ڈیٹا اسٹوریج میٹریل کی پتلی پرت کے ساتھ لیپت تھی۔ ہمارے ڈیٹا بائٹس کو 625 کلو بائٹس فی کی رفتار سے ڈسک میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ . یہ تقریباً ہے۔ .
1981
1981 میں چند سال تیزی سے آگے بڑھیں، جب سونی نے پہلی 3,5 انچ فلاپی ڈسکیں متعارف کروائیں۔ Hewlett-Packard 1982 میں HP-150 کے ساتھ اس ٹیکنالوجی کو اپنانے والا پہلا شخص بن گیا۔ اس نے 3,5 انچ کی فلاپی ڈسکیں مشہور کر دیں اور انہیں پوری دنیا میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا۔ . فلاپی ڈسکیں 161.2 کلو بائٹس کی فارمیٹ شدہ صلاحیت اور 218.8 کلو بائٹس کی غیر فارمیٹ شدہ صلاحیت کے ساتھ یک طرفہ تھیں۔ 1982 میں، ایک دو طرفہ ورژن جاری کیا گیا، اور 23 میڈیا کمپنیوں کے مائیکرو فلاپی انڈسٹری کمیٹی (MIC) کنسورشیم نے سونی کے اصل ڈیزائن پر 3,5 انچ فلاپی تفصیلات کی بنیاد رکھی، جس نے فارمیٹ کو تاریخ میں شامل کیا جیسا کہ ہم آج جانتے ہیں۔ . اب ہمارے ڈیٹا بائٹس کو سب سے عام اسٹوریج میڈیا میں سے ایک کے ابتدائی ورژن پر ذخیرہ کیا جا سکتا ہے: 3,5 انچ فلاپی ڈسک۔ بعد میں، 3,5 انچ فلاپی کے ساتھ ایک جوڑی میرے بچپن کا سب سے اہم حصہ بن گیا۔
1984
اس کے فوراً بعد، 1984 میں، کومپیکٹ ڈسک ریڈ اونلی میموری (CD-ROM) کے اجراء کا اعلان کیا گیا۔ یہ سونی اور فلپس کے 550 میگا بائٹ سی ڈی روم تھے۔ فارمیٹ ڈیجیٹل آڈیو، یا CD-DA کے ساتھ CDs سے نکلا، جو موسیقی کو تقسیم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا تھا۔ CD-DA کو سونی اور فلپس نے 1982 میں تیار کیا تھا اور اس کی گنجائش 74 منٹ تھی۔ لیجنڈ کے مطابق، جب سونی اور فلپس CD-DA کے معیار پر گفت و شنید کر رہے تھے، چار میں سے ایک نے اصرار کیا کہ یہ پوری نویں سمفنی. CD پر جاری ہونے والی پہلی مصنوعات Grolier's Electronic Encyclopedia تھی، جو 1985 میں شائع ہوئی۔ انسائیکلوپیڈیا میں نو ملین الفاظ تھے، جس نے دستیاب ڈسک کی جگہ کا صرف 12 فیصد لیا، جو کہ 553 ہے۔ . ہمارے پاس انسائیکلوپیڈیا اور ڈیٹا کے بائٹ کے لیے کافی جگہ ہوگی۔ اس کے فوراً بعد، 1985 میں، کمپیوٹر کمپنیوں نے مل کر ڈسک ڈرائیوز کے لیے ایک معیار بنایا تاکہ کوئی بھی کمپیوٹر انہیں پڑھ سکے۔
1984
1984 میں بھی، Fujio Masuoka نے فلوٹنگ گیٹ میموری کی ایک نئی قسم تیار کی جسے فلیش میموری کہا جاتا ہے، جو کئی بار مٹانے اور دوبارہ لکھنے کے قابل تھی۔
آئیے فلوٹنگ گیٹ ٹرانجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے فلیش میموری کو دیکھنے کے لیے ایک لمحہ نکالیں۔ ٹرانزسٹر برقی دروازے ہیں جنہیں انفرادی طور پر آن اور آف کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ ہر ٹرانزسٹر دو مختلف حالتوں (آن اور آف) میں ہو سکتا ہے، اس میں دو مختلف نمبر محفوظ ہو سکتے ہیں: 0 اور 1۔ ایک تیرتے گیٹ سے مراد درمیانی ٹرانزسٹر میں شامل دوسرا گیٹ ہے۔ یہ دوسرا گیٹ ایک پتلی آکسائیڈ پرت سے موصل ہے۔ یہ ٹرانزسٹر ٹرانزسٹر کے گیٹ پر لگائی جانے والی ایک چھوٹی وولٹیج کا استعمال کرتے ہوئے اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ آیا یہ آن ہے یا آف، جو بدلے میں 0 یا 1 کا ترجمہ کرتا ہے۔
تیرتے دروازوں کے ساتھ، جب مناسب وولٹیج آکسائیڈ کی تہہ کے ذریعے لگائی جاتی ہے، الیکٹران اس کے ذریعے بہہ کر گیٹس پر پھنس جاتے ہیں۔ اس لیے بجلی بند ہونے پر بھی الیکٹران ان پر موجود رہتے ہیں۔ جب تیرتے دروازوں پر کوئی الیکٹران نہیں ہوتے ہیں تو وہ 1 کی نمائندگی کرتے ہیں، اور جب الیکٹران پھنس جاتے ہیں تو وہ 0 کی نمائندگی کرتے ہیں۔ اس عمل کو الٹ کر اور مخالف سمت میں آکسائیڈ کی تہہ کے ذریعے مناسب وولٹیج لگانے سے الیکٹران تیرتے دروازوں سے بہنے لگتے ہیں۔ اور ٹرانزسٹر کو اس کی اصل حالت میں بحال کریں۔ لہذا خلیات قابل پروگرام بنائے جاتے ہیں اور . ہمارے بائٹ کو ٹرانزسٹر میں 01001010 کے طور پر پروگرام کیا جا سکتا ہے، الیکٹران کے ساتھ، زیرو کی نمائندگی کرنے کے لیے تیرتے گیٹوں میں الیکٹران پھنسے ہوئے ہیں۔
مسوکا کا ڈیزائن قدرے زیادہ سستی لیکن برقی طور پر مٹانے کے قابل PROM (EEPROM) سے کم لچکدار تھا، کیونکہ اس کے لیے خلیات کے متعدد گروپس کی ضرورت تھی جنہیں ایک ساتھ مٹانا تھا، لیکن یہ بھی اس کی رفتار کا حساب تھا۔
اس وقت، مسوکا توشیبا کے لیے کام کر رہا تھا۔ آخرکار اس نے توہوکو یونیورسٹی میں کام کرنا چھوڑ دیا کیونکہ وہ ناخوش تھا کہ کمپنی نے اسے اس کے کام کا بدلہ نہیں دیا۔ ماسوکا نے توشیبا پر مقدمہ چلاتے ہوئے معاوضے کا مطالبہ کیا۔ 2006 میں اسے 87 ملین یوآن ادا کیے گئے جو کہ 758 ہزار امریکی ڈالر کے برابر ہے۔ یہ اب بھی غیر معمولی معلوم ہوتا ہے اس کے پیش نظر کہ انڈسٹری میں فلیش میموری کتنی بااثر ہوگئی ہے۔
جب ہم فلیش میموری کے بارے میں بات کر رہے ہیں، یہ بات بھی قابل غور ہے کہ NOR اور NAND فلیش میموری میں کیا فرق ہے۔ جیسا کہ ہم ماسووکا سے پہلے ہی جانتے ہیں، فلیش فلوٹنگ گیٹ ٹرانزسٹرز پر مشتمل میموری سیلز میں معلومات کو محفوظ کرتا ہے۔ ٹیکنالوجیز کے ناموں کا براہ راست تعلق اس بات سے ہے کہ میموری کے خلیات کو کس طرح منظم کیا جاتا ہے۔
NOR فلیش میں، بے ترتیب رسائی فراہم کرنے کے لیے انفرادی میموری سیل متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں۔ یہ فن تعمیر مائکرو پروسیسر ہدایات تک بے ترتیب رسائی کے لیے درکار پڑھنے کے وقت کو کم کرتا ہے۔ اور نہ ہی فلیش میموری کم کثافت والے ایپلی کیشنز کے لیے مثالی ہے جو بنیادی طور پر صرف پڑھنے کے لیے ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ زیادہ تر سی پی یو اپنے فرم ویئر کو لوڈ کرتے ہیں، عام طور پر اور نہ ہی فلیش میموری سے۔ مسوکا اور ان کے ساتھیوں نے NOR فلیش کی ایجاد 1984 میں متعارف کروائی اور NAND فلیش .
NAND فلیش ڈویلپرز نے ایک چھوٹا میموری سیل سائز حاصل کرنے کے لیے بے ترتیب رسائی کی خصوصیت کو ترک کر دیا۔ اس کے نتیجے میں چپ کا سائز چھوٹا ہوتا ہے اور فی بٹ کم لاگت آتی ہے۔ NAND فلیش میموری فن تعمیر سیریز میں جڑے ہوئے آٹھ ٹکڑوں والے میموری ٹرانزسٹروں پر مشتمل ہے۔ یہ اعلی ذخیرہ کرنے کی کثافت، چھوٹے میموری سیل سائز، اور تیز ڈیٹا لکھنے اور مٹانے کو حاصل کرتا ہے کیونکہ یہ ڈیٹا کے بلاکس کو بیک وقت پروگرام کر سکتا ہے۔ یہ ڈیٹا کو دوبارہ لکھنے کی ضرورت کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے جب اسے ترتیب وار نہیں لکھا جاتا اور ڈیٹا پہلے سے موجود ہوتا ہے۔ .
1991
آئیے 1991 کی طرف چلتے ہیں، جب ایک پروٹوٹائپ سالڈ اسٹیٹ ڈرائیو (SSD) SanDisk نے بنائی تھی، جسے اس وقت کے نام سے جانا جاتا تھا۔ . ڈیزائن میں ایک فلیش میموری سرنی، غیر اتار چڑھاؤ والے میموری چپس، اور ایک ذہین کنٹرولر کو ملایا گیا تاکہ خود بخود خراب خلیات کا پتہ لگایا جا سکے اور ان کو درست کیا جا سکے۔ ڈسک کی گنجائش 20 انچ کے فارم فیکٹر کے ساتھ 2,5 میگا بائٹس تھی، اور اس کی لاگت کا تخمینہ تقریباً $1000 تھا۔ یہ ڈسک IBM نے کمپیوٹر میں استعمال کی تھی۔ .
1994
بچپن سے میرے ذاتی پسندیدہ اسٹوریج میڈیا میں سے ایک زپ ڈسک تھا۔ 1994 میں، Iomega نے 100 انچ کے فارم فیکٹر میں 3,5 میگا بائٹ کا کارٹریج زپ ڈسک جاری کیا، جو معیاری 3,5 انچ ڈرائیو سے قدرے موٹا تھا۔ ڈرائیوز کے بعد کے ورژن 2 گیگا بائٹس تک محفوظ کر سکتے ہیں۔ ان ڈسکوں کی سہولت یہ ہے کہ یہ فلاپی ڈسک کے سائز کی تھیں لیکن ان میں زیادہ مقدار میں ڈیٹا ذخیرہ کرنے کی صلاحیت تھی۔ ہمارے ڈیٹا بائٹس کو زپ ڈسک پر 1,4 میگا بائٹس فی سیکنڈ پر لکھا جا سکتا ہے۔ مقابلے کے لیے اس وقت 1,44 انچ کی فلاپی ڈسک کی 3,5 میگا بائٹس تقریباً 16 کلو بائٹ فی سیکنڈ کی رفتار سے لکھی جاتی تھی۔ زپ ڈسک پر، ہیڈز بغیر کسی رابطے کے ڈیٹا کو پڑھتے/لکھتے ہیں، گویا سطح کے اوپر اُڑ رہے ہیں، جو کہ ہارڈ ڈرائیو کے آپریشن کی طرح ہے، لیکن دیگر فلاپی ڈسک کے آپریشن کے اصول سے مختلف ہے۔ قابل اعتماد اور دستیابی کے مسائل کی وجہ سے زپ ڈسک جلد ہی متروک ہو گئیں۔
1994
اسی سال، SanDisk نے CompactFlash متعارف کرایا، جو ڈیجیٹل ویڈیو کیمروں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا تھا۔ جیسا کہ CDs کے ساتھ، CompactFlash کی رفتار 8x، 20x، 133x وغیرہ جیسی "x" درجہ بندی پر مبنی ہوتی ہے۔ زیادہ سے زیادہ ڈیٹا کی منتقلی کی شرح کا حساب اصل آڈیو CD کے بٹ ریٹ، 150 کلو بائٹ فی سیکنڈ کی بنیاد پر کیا جاتا ہے۔ منتقلی کی شرح R = Kx150 kB/s کی طرح دکھائی دیتی ہے، جہاں R منتقلی کی شرح ہے اور K برائے نام رفتار ہے۔ لہذا 133x CompactFlash کے لیے، ہمارا ڈیٹا بائٹ 133x150 kB/s یا تقریباً 19 kB/s یا 950 MB/s لکھا جائے گا۔ CompactFlash ایسوسی ایشن کی بنیاد 19,95 میں فلیش میموری کارڈز کے لیے انڈسٹری کا معیار بنانے کے مقصد کے ساتھ رکھی گئی تھی۔
1997
کچھ سال بعد، 1997 میں، کمپیکٹ ڈسک ری رائٹ ایبل (CD-RW) جاری کیا گیا۔ یہ آپٹیکل ڈسک ڈیٹا کو ذخیرہ کرنے اور فائلوں کو کاپی کرنے اور مختلف آلات پر منتقل کرنے کے لیے استعمال ہوتی تھی۔ سی ڈیز کو تقریباً 1000 بار دوبارہ لکھا جا سکتا ہے، جو اس وقت محدود عنصر نہیں تھا کیونکہ صارفین شاذ و نادر ہی ڈیٹا کو اوور رائٹ کرتے تھے۔
CD-RWs ٹیکنالوجی پر مبنی ہیں جو سطح کی عکاسی کو تبدیل کرتی ہے۔ CD-RW کے معاملے میں، چاندی، ٹیلوریم اور انڈیم پر مشتمل ایک خاص کوٹنگ میں فیز شفٹ ہونے سے ریڈ بیم کو منعکس کرنے یا نہ کرنے کی صلاحیت پیدا ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے 0 یا 1۔ جب کمپاؤنڈ کرسٹل حالت میں ہوتا ہے، تو یہ ہوتا ہے۔ پارباسی، جس کا مطلب ہے 1. جب مرکب ایک بے ساختہ حالت میں پگھل جاتا ہے، تو یہ مبہم اور غیر عکاس ہو جاتا ہے، جو 0. تو ہم اپنے ڈیٹا بائٹ کو 01001010 لکھ سکتے ہیں۔
ڈی وی ڈیز نے بالآخر CD-RWs سے مارکیٹ کا زیادہ تر حصہ لے لیا۔
1999
آئیے 1999 کی طرف چلتے ہیں، جب IBM نے اس وقت دنیا کی سب سے چھوٹی ہارڈ ڈرائیوز متعارف کروائی تھیں: IBM 170MB اور 340MB مائکرو ڈرائیوز۔ یہ چھوٹی 2,54 سینٹی میٹر ہارڈ ڈرائیوز تھیں جو CompactFlash Type II سلاٹس میں فٹ ہونے کے لیے بنائی گئی تھیں۔ یہ ایک ایسا آلہ بنانے کا منصوبہ بنایا گیا تھا جو CompactFlash کی طرح استعمال کیا جائے گا، لیکن زیادہ میموری کی گنجائش کے ساتھ۔ تاہم، جلد ہی ان کی جگہ USB فلیش ڈرائیوز نے لے لی اور پھر بڑے CompactFlash کارڈز کے دستیاب ہونے پر۔ دیگر ہارڈ ڈرائیوز کی طرح، مائیکرو ڈرائیوز مکینیکل تھیں اور اس میں چھوٹی اسپننگ ڈسکیں تھیں۔
2000
ایک سال بعد، 2000 میں، USB فلیش ڈرائیوز متعارف کرایا گیا تھا. ڈرائیوز USB انٹرفیس کے ساتھ ایک چھوٹی شکل کے عنصر میں بند فلیش میموری پر مشتمل تھی۔ استعمال شدہ USB انٹرفیس کے ورژن پر منحصر ہے، رفتار مختلف ہو سکتی ہے۔ USB 1.1 1,5 میگا بٹس فی سیکنڈ تک محدود ہے، جبکہ USB 2.0 35 میگا بٹس فی سیکنڈ تک ہینڈل کر سکتا ہے۔ ، اور USB 3.0 625 میگا بٹس فی سیکنڈ ہے۔ پہلی USB 3.1 ٹائپ سی ڈرائیوز کا اعلان مارچ 2015 میں کیا گیا تھا اور ان کی پڑھنے/لکھنے کی رفتار 530 میگا بٹس فی سیکنڈ تھی۔ فلاپی ڈسک اور آپٹیکل ڈرائیوز کے برعکس، یو ایس بی ڈیوائسز کو سکریچ کرنا زیادہ مشکل ہوتا ہے، لیکن پھر بھی ان میں ڈیٹا کو اسٹور کرنے کے ساتھ ساتھ فائلوں کی منتقلی اور بیک اپ لینے کی بھی وہی صلاحیتیں ہوتی ہیں۔ فلاپی اور سی ڈی ڈرائیوز کو تیزی سے USB پورٹس سے بدل دیا گیا۔
2005
2005 میں، ہارڈ ڈسک ڈرائیو (HDD) مینوفیکچررز نے کھڑے مقناطیسی ریکارڈنگ، یا PMR کا استعمال کرتے ہوئے مصنوعات کی ترسیل شروع کی۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ یہ اسی وقت ہوا جب iPod Nano نے iPod Mini میں 1 انچ کی ہارڈ ڈرائیوز کے بجائے فلیش میموری کے استعمال کا اعلان کیا۔
ایک عام ہارڈ ڈرائیو میں ایک یا زیادہ ہارڈ ڈرائیوز ہوتی ہیں جن پر مقناطیسی طور پر حساس فلم ہوتی ہے جو چھوٹے مقناطیسی دانوں سے بنی ہوتی ہے۔ ڈیٹا ریکارڈ کیا جاتا ہے جب مقناطیسی ریکارڈنگ ہیڈ اسپننگ ڈسک کے بالکل اوپر اڑتا ہے۔ یہ روایتی گراموفون ریکارڈ پلیئر سے بہت ملتا جلتا ہے، فرق صرف اتنا ہے کہ گراموفون میں اسٹائلس کا ریکارڈ کے ساتھ جسمانی رابطہ ہوتا ہے۔ جیسے جیسے ڈسکس گھومتے ہیں، ان کے ساتھ رابطے میں ہوا ایک ہلکی ہوا پیدا کرتی ہے۔ جس طرح ہوائی جہاز کے ونگ پر ہوا لفٹ پیدا کرتی ہے، اسی طرح ہوا ایئر فوائل کے سر پر لفٹ پیدا کرتی ہے۔ . سر اناج کے ایک مقناطیسی علاقے کی مقناطیسیت کو تیزی سے تبدیل کرتا ہے تاکہ اس کا مقناطیسی قطب اوپر یا نیچے کی طرف اشارہ کرے، جو 1 یا 0 کی نشاندہی کرتا ہے۔
PMR کا پیشرو طول بلد مقناطیسی ریکارڈنگ، یا LMR تھا۔ PMR کی ریکارڈنگ کثافت LMR سے تین گنا زیادہ ہو سکتی ہے۔ PMR اور LMR کے درمیان بنیادی فرق یہ ہے کہ PMR میڈیا کے ذخیرہ شدہ ڈیٹا کی اناج کی ساخت اور مقناطیسی واقفیت طول بلد کے بجائے کالمی ہے۔ بہتر اناج کی علیحدگی اور یکسانیت کی وجہ سے PMR میں بہتر تھرمل استحکام اور بہتر سگنل ٹو شور کا تناسب (SNR) ہے۔ اس میں مضبوط ہیڈ فیلڈز اور بہتر مقناطیسی میڈیا الائنمنٹ کی بدولت ریکارڈ کی صلاحیت کو بہتر بنایا گیا ہے۔ LMR کی طرح، PMR کی بنیادی حدود مقناطیس کے ذریعے لکھے جانے والے ڈیٹا بٹس کے تھرمل استحکام اور تحریری معلومات کو پڑھنے کے لیے کافی SNR رکھنے کی ضرورت پر مبنی ہیں۔
2007
2007 میں، ہٹاچی گلوبل سٹوریج ٹیکنالوجیز کی طرف سے پہلی 1 ٹی بی ہارڈ ڈرائیو کا اعلان کیا گیا۔ Hitachi Deskstar 7K1000 نے پانچ 3,5 انچ 200GB پلیٹرز استعمال کیے اور اس پر کاتا آر پی ایم یہ دنیا کی پہلی ہارڈ ڈرائیو، IBM RAMAC 350 کے مقابلے میں ایک نمایاں بہتری ہے، جس کی گنجائش تقریباً 3,75 میگا بائٹس تھی۔ اوہ، ہم 51 سالوں میں کتنا آگے آئے ہیں! لیکن انتظار کرو، کچھ اور بھی ہے۔
2009
2009 میں، غیر مستحکم ایکسپریس میموری بنانے پر تکنیکی کام شروع ہوا، یا . غیر متزلزل میموری (NVM) ایک قسم کی میموری ہے جو ڈیٹا کو مستقل طور پر ذخیرہ کر سکتی ہے، جیسا کہ اتار چڑھاؤ والے میموری کے برخلاف، جس میں ڈیٹا کو ذخیرہ کرنے کے لیے مستقل طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ NVMe PCIe سے چلنے والے سیمی کنڈکٹر پر مبنی پیریفرل اجزاء کے لیے توسیع پذیر ہوسٹ کنٹرولر انٹرفیس کی ضرورت کو پورا کرتا ہے، اس لیے NVMe کا نام ہے۔ پروجیکٹ کو تیار کرنے کے لیے ورکنگ گروپ میں 90 سے زائد کمپنیوں کو شامل کیا گیا تھا۔ یہ سب نان وولٹائل میموری ہوسٹ کنٹرولر انٹرفیس اسپیسیفیکیشن (NVMHCIS) کی وضاحت کرنے کے کام پر مبنی تھا۔ آج کی بہترین NVMe ڈرائیوز تقریباً 3500 میگا بائٹس فی سیکنڈ پڑھنے اور 3300 میگا بائٹس فی سیکنڈ لکھ سکتی ہیں۔ اپالو گائیڈنس کمپیوٹر کے لیے ہاتھ سے بُننے والی رسی میموری کے چند منٹ کے مقابلے میں ہم نے جس j ڈیٹا بائٹ کے ساتھ شروع کیا تھا، لکھنا بہت تیز ہے۔
حال اور مستقبل۔
اسٹوریج کلاس میموری
اب جب کہ ہم نے وقت کے ساتھ واپس سفر کیا ہے (ہا!)، آئیے سٹوریج کلاس میموری کی موجودہ حالت پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔ SCM، NVM کی طرح مضبوط ہے، لیکن SCM مین میموری سے بہتر یا اس کے مقابلے کی کارکردگی بھی فراہم کرتا ہے، اور . ایس سی ایم کا مقصد آج کے کچھ کیشے کے مسائل کو حل کرنا ہے، جیسے کم جامد رینڈم ایکسیس میموری (SRAM) کثافت۔ ڈائنامک رینڈم ایکسیس میموری (DRAM) کے ساتھ، ہم بہتر کثافت حاصل کر سکتے ہیں، لیکن یہ سست رسائی کی قیمت پر آتا ہے۔ DRAM میموری کو تازہ کرنے کے لیے مسلسل طاقت کی ضرورت سے بھی دوچار ہے۔ آئیے اس کو تھوڑا سمجھ لیں۔ پاور کی ضرورت ہے کیونکہ کیپسیٹرز پر برقی چارج آہستہ آہستہ باہر نکلتا ہے، مطلب یہ ہے کہ مداخلت کے بغیر، چپ پر موجود ڈیٹا جلد ہی ختم ہو جائے گا۔ اس طرح کے رساو کو روکنے کے لیے، DRAM کو ایک بیرونی میموری ریفریش سرکٹ کی ضرورت ہوتی ہے جو وقتاً فوقتاً کیپسیٹرز میں ڈیٹا کو دوبارہ لکھتا ہے، اور انہیں ان کے اصل چارج پر بحال کرتا ہے۔
فیز چینج میموری (PCM)
پہلے، ہم نے دیکھا کہ CD-RW کے لیے مرحلہ کس طرح تبدیل ہوتا ہے۔ PCM اسی طرح ہے. مرحلے میں تبدیلی کا مواد عام طور پر Ge-Sb-Te ہے، جسے GST بھی کہا جاتا ہے، جو دو مختلف حالتوں میں موجود ہو سکتا ہے: بے ساختہ اور کرسٹل لائن۔ بے ساختہ حالت کی مزاحمت زیادہ ہوتی ہے، کرسٹل کی حالت کے مقابلے میں 0 کی نشاندہی کرتی ہے، 1 کی نشاندہی کرتی ہے۔ درمیانی مزاحمت کو ڈیٹا کی قدریں تفویض کرکے، PCM کو متعدد ریاستوں کو ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ .
اسپن ٹرانسفر ٹارک بے ترتیب رسائی میموری (STT-RAM)
STT-RAM دو فیرو میگنیٹک، مستقل مقناطیسی تہوں پر مشتمل ہوتی ہے جو ایک ڈائی الیکٹرک کے ذریعے الگ ہوتی ہے، ایک انسولیٹر جو بغیر چلائے برقی قوت کو منتقل کر سکتا ہے۔ یہ مقناطیسی سمتوں میں فرق کی بنیاد پر ڈیٹا کے بٹس کو اسٹور کرتا ہے۔ ایک مقناطیسی تہہ، جسے حوالہ پرت کہا جاتا ہے، کی ایک مقررہ مقناطیسی سمت ہوتی ہے، جب کہ دوسری مقناطیسی تہہ، جسے آزاد تہہ کہا جاتا ہے، میں مقناطیسی سمت ہوتی ہے جسے گزرنے والے کرنٹ سے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ 1 کے لیے، دو تہوں کی مقناطیسی سمت سیدھ میں ہے۔ 0 کے لیے، دونوں تہوں کی مقناطیسی سمتیں مخالف ہیں۔
مزاحم بے ترتیب رسائی میموری (ReRAM)
ایک ReRAM سیل دو دھاتی الیکٹروڈ پر مشتمل ہوتا ہے جو دھاتی آکسائیڈ کی تہہ سے الگ ہوتے ہیں۔ تھوڑا ماسوکا کے فلیش میموری ڈیزائن کی طرح، جہاں الیکٹران آکسائیڈ کی تہہ میں گھس جاتے ہیں اور تیرتے گیٹ میں پھنس جاتے ہیں، یا اس کے برعکس۔ تاہم، ReRAM کے ساتھ، سیل کی حالت کا تعین دھاتی آکسائیڈ پرت میں مفت آکسیجن کے ارتکاز کی بنیاد پر کیا جاتا ہے۔
اگرچہ یہ ٹیکنالوجیز امید افزا ہیں، پھر بھی ان میں خامیاں ہیں۔ PCM اور STT-RAM میں زیادہ لکھنے میں تاخیر ہوتی ہے۔ PCM میں تاخیر DRAM سے دس گنا زیادہ ہے، جبکہ STT-RAM میں تاخیر SRAM سے دس گنا زیادہ ہے۔ PCM اور ReRAM کی ایک حد ہوتی ہے کہ ایک سنگین غلطی ہونے سے پہلے کتنی دیر تک لکھنا ہو سکتا ہے، یعنی میموری کا عنصر پھنس جاتا ہے۔ .
اگست 2015 میں، انٹیل نے اپنی 3DXPoint پر مبنی پروڈکٹ، Optane کے اجراء کا اعلان کیا۔ آپٹین کا دعویٰ ہے کہ NAND SSDs کی کارکردگی 1000 گنا زیادہ قیمت پر فلیش میموری سے چار سے پانچ گنا زیادہ ہے۔ آپٹین اس بات کا ثبوت ہے کہ SCM صرف ایک تجرباتی ٹیکنالوجی سے زیادہ ہے۔ ان ٹیکنالوجیز کی ترقی کو دیکھنا دلچسپ ہوگا۔
ہارڈ ڈرائیوز (HDD)
ہیلیم HDD (HHDD)
ہیلیم ڈسک ایک اعلیٰ صلاحیت والی ہارڈ ڈسک ڈرائیو (ایچ ڈی ڈی) ہے جو ہیلیم سے بھری ہوتی ہے اور مینوفیکچرنگ کے عمل کے دوران ہرمیٹک طور پر سیل کردی جاتی ہے۔ دیگر ہارڈ ڈرائیوز کی طرح، جیسا کہ ہم نے پہلے کہا، یہ مقناطیسی لیپت اسپننگ پلیٹر کے ساتھ ٹرن ٹیبل کی طرح ہے۔ عام ہارڈ ڈرائیوز میں صرف گہا کے اندر ہوا ہوتی ہے، لیکن یہ ہوا کچھ مزاحمت کا باعث بنتی ہے جب پلیٹر گھومتے ہیں۔
ہیلیم کے غبارے تیرتے ہیں کیونکہ ہیلیم ہوا سے ہلکا ہوتا ہے۔ درحقیقت، ہیلیم ہوا کی کثافت کا 1/7 ہے، جو پلیٹوں کے گھومنے پر بریک لگانے کی قوت کو کم کر دیتا ہے، جس سے ڈسکس کو گھمانے کے لیے درکار توانائی کی مقدار میں کمی واقع ہوتی ہے۔ تاہم، یہ خصوصیت ثانوی ہے، ہیلیم کی اہم امتیازی خصوصیت یہ تھی کہ یہ آپ کو 7 ویفرز کو ایک ہی شکل کے عنصر میں پیک کرنے کی اجازت دیتا ہے جس میں عام طور پر صرف 5 ہوتے ہیں۔ . کیونکہ ہیلیم ڈریگ کو کم کرتا ہے، ہنگامہ خیزی ختم ہو جاتی ہے۔
ہم یہ بھی جانتے ہیں کہ ہیلیم کے غبارے چند دنوں کے بعد ڈوبنا شروع ہو جاتے ہیں کیونکہ ان میں سے ہیلیم نکلتا ہے۔ سٹوریج کے آلات کے بارے میں بھی یہی کہا جا سکتا ہے۔ مینوفیکچررز کو ایک ایسا کنٹینر بنانے میں کئی سال لگ گئے جو ڈرائیو کی پوری زندگی میں ہیلیم کو فارم فیکٹر سے فرار ہونے سے روکے۔ بیک بلیز نے تجربات کیے اور پتہ چلا کہ ہیلیم ہارڈ ڈرائیوز میں سالانہ غلطی کی شرح 1,03% تھی، جبکہ معیاری ڈرائیوز کے لیے یہ شرح 1,06% تھی۔ یقیناً یہ فرق اتنا کم ہے کہ اس سے کوئی سنجیدہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے۔ .
ہیلیئم سے بھرے فارم فیکٹر میں PMR کا استعمال کرتے ہوئے ایک ہارڈ ڈرائیو شامل ہو سکتی ہے، جس پر ہم نے اوپر بات کی ہے، یا مائکروویو میگنیٹک ریکارڈنگ (MAMR) یا ہیٹ اسسٹڈ میگنیٹک ریکارڈنگ (HAMR)۔ کسی بھی مقناطیسی اسٹوریج ٹیکنالوجی کو ہوا کے بجائے ہیلیم کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔ 2014 میں، HGST نے اپنی 10TB ہیلیم ہارڈ ڈرائیو میں دو جدید ٹیکنالوجیز کو یکجا کیا، جس میں میزبان کے زیر کنٹرول شنگلڈ میگنیٹک ریکارڈنگ، یا SMR (شنگلڈ میگنیٹک ریکارڈنگ) کا استعمال کیا گیا۔ آئیے SMR کے بارے میں تھوڑی بات کرتے ہیں اور پھر MAMR اور HAMR کو دیکھیں۔
ٹائل مقناطیسی ریکارڈنگ ٹیکنالوجی
اس سے پہلے، ہم نے کھڑے مقناطیسی ریکارڈنگ (PMR) کو دیکھا، جو SMR کا پیشرو تھا۔ PMR کے برعکس، SMR نئے ٹریک ریکارڈ کرتا ہے جو پہلے ریکارڈ کیے گئے مقناطیسی ٹریک کے کچھ حصے کو اوورلیپ کرتا ہے۔ اس کے نتیجے میں پچھلا ٹریک تنگ ہو جاتا ہے، جس سے ٹریک کی کثافت زیادہ ہو جاتی ہے۔ ٹیکنالوجی کا نام اس حقیقت سے آیا ہے کہ گود کی پٹرییں ٹائل شدہ چھت کی پٹریوں سے بہت ملتی جلتی ہیں۔
SMR کے نتیجے میں تحریری عمل بہت زیادہ پیچیدہ ہوتا ہے، کیونکہ ایک ٹریک پر لکھنا ملحقہ ٹریک کو اوور رائٹ کر دیتا ہے۔ یہ اس وقت نہیں ہوتا جب ڈسک سبسٹریٹ خالی ہو اور ڈیٹا ترتیب وار ہو۔ لیکن جیسے ہی آپ ٹریکس کی ایک سیریز میں ریکارڈ کرتے ہیں جس میں پہلے سے ڈیٹا ہوتا ہے، موجودہ ملحقہ ڈیٹا مٹ جاتا ہے۔ اگر ملحقہ ٹریک میں ڈیٹا ہوتا ہے تو اسے دوبارہ لکھا جانا چاہیے۔ یہ بالکل NAND فلیش سے ملتا جلتا ہے جس کے بارے میں ہم نے پہلے بات کی تھی۔
SMR ڈیوائسز اس پیچیدگی کو فرم ویئر کے انتظام کے ذریعے چھپاتے ہیں، جس کے نتیجے میں کسی دوسرے ہارڈ ڈرائیو جیسا انٹرفیس ہوتا ہے۔ دوسری طرف، میزبان کے زیر انتظام ایس ایم آر ڈیوائسز، ایپلی کیشنز اور آپریٹنگ سسٹم کے خصوصی موافقت کے بغیر، ان ڈرائیوز کے استعمال کی اجازت نہیں دیں گے۔ میزبان کو آلات پر سختی سے ترتیب وار لکھنا چاہیے۔ ایک ہی وقت میں، آلات کی کارکردگی 100% متوقع ہے۔ سی گیٹ نے 2013 میں SMR ڈرائیوز کی ترسیل شروع کی، 25% زیادہ کثافت کا دعویٰ کیا PMR کثافت
مائکروویو مقناطیسی ریکارڈنگ (MAMR)
مائیکرو ویو اسسٹڈ میگنیٹک ریکارڈنگ (MAMR) ایک مقناطیسی میموری ٹیکنالوجی ہے جو HAMR جیسی توانائی استعمال کرتی ہے (آگے زیر بحث) MAMR کا ایک اہم حصہ Spin Torque Oscillator (STO) ہے۔ STO خود ریکارڈنگ ہیڈ کے قریب واقع ہے۔ جب کرنٹ STO پر لاگو ہوتا ہے تو، الیکٹران اسپنز کے پولرائزیشن کی وجہ سے 20-40 GHz کی فریکوئنسی کے ساتھ ایک سرکلر برقی مقناطیسی میدان پیدا ہوتا ہے۔
جب اس طرح کے فیلڈ کے سامنے آتے ہیں تو، MAMR کے لیے استعمال ہونے والے فیرو میگنیٹ میں گونج پیدا ہوتی ہے، جو اس فیلڈ میں ڈومینز کے مقناطیسی لمحات کی پیش رفت کا باعث بنتی ہے۔ بنیادی طور پر، مقناطیسی لمحہ اپنے محور سے ہٹ جاتا ہے اور اپنی سمت (پلٹنا) کو تبدیل کرنے کے لیے، ریکارڈنگ ہیڈ کو نمایاں طور پر کم توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔
MAMR ٹیکنالوجی کا استعمال زیادہ زبردستی قوت کے ساتھ فیرو میگنیٹک مادوں کو لینا ممکن بناتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ مقناطیسی ڈومینز کے سائز کو بغیر کسی سپرپیرامیگنیٹک اثر کے خوف کے کم کیا جا سکتا ہے۔ STO جنریٹر ریکارڈنگ ہیڈ کے سائز کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے، جو چھوٹے مقناطیسی ڈومینز پر معلومات کو ریکارڈ کرنا ممکن بناتا ہے، اور اس وجہ سے ریکارڈنگ کی کثافت میں اضافہ ہوتا ہے۔
ویسٹرن ڈیجیٹل، جسے WD بھی کہا جاتا ہے، نے اس ٹیکنالوجی کو 2017 میں متعارف کرایا تھا۔ اس کے فوراً بعد، 2018 میں، توشیبا نے اس ٹیکنالوجی کو سپورٹ کیا۔ جبکہ WD اور Toshiba MAMR ٹیکنالوجی کی پیروی کر رہے ہیں، Seagate HAMR پر شرط لگا رہا ہے۔
تھرمو میگنیٹک ریکارڈنگ (HAMR)
ہیٹ اسسٹڈ میگنیٹک ریکارڈنگ (HAMR) ایک توانائی کی بچت والی مقناطیسی ڈیٹا اسٹوریج ٹیکنالوجی ہے جو لکھنے میں مدد کے لیے لیزر کے ذریعے فراہم کی جانے والی حرارت کا استعمال کرکے مقناطیسی ڈیوائس جیسے ہارڈ ڈرائیو پر ذخیرہ کیے جانے والے ڈیٹا کی مقدار کو نمایاں طور پر بڑھا سکتی ہے۔ سطح ہارڈ ڈرائیو سبسٹریٹس پر ڈیٹا۔ حرارت کی وجہ سے ڈیٹا بٹس کو ڈسک سبسٹریٹ پر ایک دوسرے کے بہت قریب رکھا جاتا ہے، جس سے ڈیٹا کی کثافت اور صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے۔
اس ٹیکنالوجی کو لاگو کرنا کافی مشکل ہے۔ 200 میگاواٹ لیزر فاسٹ ریکارڈنگ سے پہلے 400 ° C تک کا ایک چھوٹا سا علاقہ، بغیر ڈسک کے باقی ڈیٹا میں مداخلت یا نقصان پہنچائے۔ حرارتی، ڈیٹا ریکارڈنگ اور کولنگ کا عمل ایک نینو سیکنڈ سے بھی کم وقت میں مکمل ہونا چاہیے۔ ان چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے ڈائریکٹ لیزر ہیٹنگ کے بجائے سرفیس گائیڈڈ لیزرز کے نام سے بھی جانا جاتا نانوسکل سطح کے پلازمونز کی ترقی کی ضرورت ہے، ساتھ ہی ساتھ نئی قسم کی شیشے کی پلیٹیں اور تھرمل مینجمنٹ کوٹنگز ریکارڈنگ کے سر یا کسی قریبی کو نقصان پہنچائے بغیر تیزی سے اسپاٹ ہیٹنگ کو برداشت کرنے کے لیے۔ ڈیٹا، اور دیگر مختلف تکنیکی چیلنجز جن پر قابو پانے کی ضرورت ہے۔
متعدد شکی بیانات کے باوجود، Seagate نے پہلی بار 2013 میں اس ٹیکنالوجی کا مظاہرہ کیا۔ پہلی ڈسکس کی ترسیل 2018 میں شروع ہوئی۔
فلم کا اختتام، آغاز پر جائیں!
ہم نے 1951 میں شروع کیا اور سٹوریج ٹیکنالوجی کے مستقبل پر ایک نظر ڈال کر مضمون کو ختم کیا۔ کاغذی ٹیپ سے لے کر دھاتی اور مقناطیسی، رسی میموری، اسپننگ ڈسک، آپٹیکل ڈسک، فلیش میموری اور دیگر تک ڈیٹا اسٹوریج وقت کے ساتھ ساتھ بہت زیادہ بدل گیا ہے۔ پیشرفت کے نتیجے میں تیز، چھوٹے اور زیادہ طاقتور سٹوریج ڈیوائسز سامنے آئی ہیں۔
اگر آپ NVMe کا UNISERVO میٹل ٹیپ سے 1951 سے موازنہ کریں تو NVMe فی سیکنڈ 486% زیادہ ہندسے پڑھ سکتا ہے۔ NVMe کا میرے بچپن کے پسندیدہ، Zip ڈرائیوز سے موازنہ کرتے وقت، NVMe فی سیکنڈ 111% زیادہ ہندسے پڑھ سکتا ہے۔
صرف ایک چیز جو سچ رہتی ہے وہ ہے 0 اور 1 کا استعمال۔ جس طریقے سے ہم یہ کرتے ہیں وہ بہت مختلف ہوتے ہیں۔ میں امید کرتا ہوں کہ اگلی بار جب آپ کسی دوست کے لیے گانوں کی CD-RW جلائیں گے یا آپٹیکل ڈسک آرکائیو میں ہوم ویڈیو کو محفوظ کریں گے، تو آپ اس بارے میں سوچیں گے کہ کس طرح ایک غیر عکاس سطح کا ترجمہ 0 میں ہوتا ہے اور عکاس سطح کا ترجمہ 1 میں ہوتا ہے۔ یا اگر آپ کیسٹ پر مکس ٹیپ ریکارڈ کر رہے ہیں، تو یاد رکھیں کہ یہ کموڈور PET میں استعمال ہونے والے ڈیٹا سیٹ سے بہت گہرا تعلق رکھتا ہے۔ آخر میں، مہربان ہونا اور ریوائنڈ کرنا نہ بھولیں۔
شکریہ и پورے مضمون میں خبروں کے لیے (میں اس کی مدد نہیں کر سکتا)!
آپ بلاگ پر اور کیا پڑھ سکتے ہیں؟
→
→
→
→
→
ہمارے سبسکرائب کریں۔ -چینل تاکہ آپ اگلے مضمون سے محروم نہ ہوں! ہم ہفتے میں دو بار سے زیادہ نہیں اور صرف کاروبار پر لکھتے ہیں۔ ہم آپ کو یہ بھی یاد دلاتے ہیں کہ Cloud4Y کاروباری ایپلی کیشنز اور کاروباری تسلسل کو یقینی بنانے کے لیے ضروری معلومات تک محفوظ اور قابل بھروسہ ریموٹ رسائی فراہم کر سکتا ہے۔ دور دراز کا کام کورونا وائرس کے پھیلاؤ میں ایک اضافی رکاوٹ ہے۔ تفصیلات کے لیے، ہمارے مینیجرز سے رابطہ کریں۔ .
ماخذ: www.habr.com