Har qanday bulutli provayder ma'lumotlarni saqlash xizmatlarini taklif qiladi. Bu sovuq va issiq omborlar, muzli sovuq va boshqalar bo'lishi mumkin. Bulutda ma'lumotlarni saqlash juda qulay. Ammo 10, 20, 50 yil oldin ma'lumotlar aslida qanday saqlangan? Cloud4Y aynan shu haqida gapiradigan qiziqarli maqolani tarjima qildi.
Bir bayt ma'lumotni turli yo'llar bilan saqlash mumkin, chunki yangi, yanada rivojlangan va tezroq saqlash vositalari doimo paydo bo'ladi. Bayt raqamli axborotni saqlash va qayta ishlash birligi bo'lib, sakkiz bitdan iborat. Bitta bit 0 yoki 1 ni o'z ichiga olishi mumkin.
Perfokartalar bo'lsa, bit ma'lum bir joyda kartada teshik mavjudligi/yo'qligi sifatida saqlanadi. Agar Bebbajning Analitik Dvigateliga bir oz orqaga qaytsak, raqamlarni saqlaydigan registrlar viteslar edi. Magnit saqlash qurilmalarida, masalan, lentalar va disklar, bit magnit plyonkaning ma'lum bir maydonining polaritesi bilan ifodalanadi. Zamonaviy dinamik tasodifiy kirish xotirasida (DRAM) bit ko'pincha elektr maydonida elektr energiyasini saqlaydigan qurilmada saqlanadigan ikki darajali elektr zaryadi sifatida ifodalanadi. Zaryadlangan yoki zaryadsizlangan konteyner ma'lumotlarning bir qismini saqlaydi.
Yilning 1956 iyunida so'zni ixtiro qilgan Bitta belgini kodlash uchun ishlatiladigan bitlar guruhini belgilash . Keling, belgilarni kodlash haqida bir oz gapiraylik. Keling, ma'lumot almashish uchun Amerika standart kodi yoki ASCII bilan boshlaylik.ASCII ingliz alifbosiga asoslangan edi, shuning uchun har bir harf, raqam va belgi (az, AZ, 0-9, +, - , /, ",! va hokazo. ) 7 dan 32 gacha boʻlgan 127 bitli butun son sifatida ifodalangan. Bu boshqa tillar uchun unchalik “doʻstona” emas edi. Boshqa tillarni qoʻllab-quvvatlash uchun Unicode kengaytirilgan ASCII. Unicode-da har bir belgi kod nuqtasi yoki belgi sifatida koʻrsatilgan. , kichik j harfi U+006A, bu yerda U Unicode va keyin oʻn oltilik sonni bildiradi.
UTF-8 0-127 oralig'idagi har bir kod nuqtasini bitta baytda saqlashga imkon beruvchi sakkiz bitli belgilarni ifodalash uchun standartdir. Agar biz ASCII ni eslasak, bu inglizcha belgilar uchun juda normal, ammo boshqa til belgilari ko'pincha ikki yoki undan ortiq baytda ifodalanadi. UTF-16 belgilarni 16 bit, UTF-32 esa 32 bit sifatida ifodalash uchun standartdir. ASCII-da har bir belgi baytdir, lekin Unicode-da, bu ko'pincha mutlaqo to'g'ri emas, belgi 1, 2, 3 yoki undan ortiq baytni egallashi mumkin. Maqolada bitlarning turli o'lchamdagi guruhlari qo'llaniladi. Bir baytdagi bitlar soni media dizayniga qarab o'zgaradi.
Ushbu maqolada biz ma'lumotlarni saqlash tarixini o'rganish uchun turli xil saqlash vositalari orqali o'tmishga sayohat qilamiz. Hech qanday holatda biz ixtiro qilingan har bir saqlash vositasini chuqur o'rganishni boshlamaymiz. Bu qiziqarli ma'lumotli maqola bo'lib, u hech qanday tarzda ensiklopedik ahamiyatga ega emas.
Boshlaylik. Aytaylik, bizda saqlash uchun ma'lumot bayti bor: j harfi yoki kodlangan bayt 6a yoki ikkilik 01001010. Vaqt bo'ylab sayohat qilganimizda, ma'lumotlar bayti tasvirlangan bir nechta saqlash texnologiyalarida qo'llaniladi.
1951
Bizning hikoyamiz 1951 yilda UNIVAC 1 kompyuteri uchun UNIVAC UNISERVO lenta drayvidan boshlanadi.Bu tijorat kompyuteri uchun yaratilgan birinchi lenta drayv edi. Guruh kengligi 12,65 mm (Vicalloy deb ataladi) va deyarli 366 metr uzunlikdagi nikel bilan qoplangan bronza yupqa chiziqdan yasalgan. Bizning ma'lumotlar baytlarimiz soniyasiga 7 metr tezlikda harakatlanadigan lentada sekundiga 200 belgida saqlanishi mumkin edi. Tarixning ushbu bosqichida siz saqlash algoritmining tezligini lenta bosib o'tgan masofaga qarab o'lchashingiz mumkin.
1952
Bir yil oldinga, 21-yil 1952-mayga qadar, IBM oʻzining birinchi magnit lenta bloki IBM 726-ni chiqarganini eʼlon qilganida. Bizning bayt maʼlumotlarimiz endi UNISERVO metall lentasidan IBM magnit lentasiga koʻchirilishi mumkin edi. Ushbu yangi uy bizning juda kichik bayt ma'lumotlarimiz uchun juda qulay bo'lib chiqdi, chunki lenta 2 million raqamni saqlashi mumkin. Ushbu 7 trekli magnit lenta sekundiga 1,9 metr tezlikda 12 uzatish tezligi bilan harakat qildi. yoki 7500 (o'sha paytda nusxa ko'chirish guruhlari deb ataladi) soniyada. Ma'lumot uchun: Habré haqidagi o'rtacha maqola taxminan 10 000 belgidan iborat.
IBM 726 lentasi ettita trekka ega bo'lib, ulardan oltitasi ma'lumotni saqlash uchun, biri esa paritetni boshqarish uchun ishlatilgan. Bir g'altakning kengligi 400 sm bo'lgan 1,25 metrgacha lenta sig'ishi mumkin edi.Ma'lumotlarni uzatish tezligi nazariy jihatdan soniyasiga 12,5 ming belgiga yetdi; yozish zichligi santimetr uchun 40 bit. Ushbu tizim "vakuum kanali" usulidan foydalangan, bunda lenta halqasi ikki nuqta o'rtasida aylanib yurgan. Bu lentani bir soniya ichida boshlash va to'xtatish imkonini berdi. Bunga lentadagi keskinlikning keskin oshishini yutish uchun lenta g'altaklari va o'qish/yozish boshlari orasiga uzun vakuumli ustunlarni qo'yish orqali erishildi, ularsiz lenta odatda buziladi. Lenta g'altakning orqa qismidagi olinadigan plastik halqa yozishni himoya qilishni ta'minladi. Bir lenta g'altakning taxminan 1,1 ni saqlashi mumkin .
VHS tasmalarini eslang. Filmni yana ko'rish uchun nima qilish kerak edi? Lentani orqaga o'rang! Batareyalarni isrof qilmaslik va yirtilgan yoki tiqilib qolgan lentani olmaslik uchun pleeringiz uchun kassetani necha marta qalamga aylantirdingiz? Xuddi shu narsani kompyuterlar uchun ishlatiladigan lentalar haqida ham aytish mumkin. Dasturlar shunchaki lenta atrofida sakrab o'tishlari yoki ma'lumotlarga tasodifiy kirishlari mumkin emas, ular ma'lumotlarni qat'iy ketma-ketlikda o'qish va yozishlari mumkin edi.
1956
1956 yilgacha bir necha yil oldinga siljish va magnit disklarni saqlash davri IBM tomonidan Zellerbach Paper tomonidan taqdim etilgan RAMAC 305 kompyuter tizimini tugallashi bilan boshlandi. . Bu kompyuter birinchi bo'lib harakatlanuvchi boshli qattiq diskdan foydalangan. RAMAC disk drayveri diametri 60,96 sm bo'lgan ellikta magnitlangan metall plastinalardan iborat bo'lib, ular taxminan besh million belgi ma'lumotlarni saqlashga qodir, har bir belgi uchun 7 bit va daqiqada 1200 aylanish tezligida aylanadi. Saqlash hajmi taxminan 3,75 megabaytni tashkil etdi.
RAMAC magnit lenta yoki perfokartalardan farqli o'laroq, katta hajmdagi ma'lumotlarga real vaqt rejimida kirish imkonini berdi. IBM RAMAC-ni 64 000 ekvivalentini saqlashga qodir deb e'lon qildi. . Ilgari, RAMRAC tranzaktsiyalarni sodir bo'lganda doimiy ravishda qayta ishlash kontseptsiyasini taqdim etdi, shuning uchun ma'lumotlar hali yangi bo'lganida darhol olinishi mumkin edi. RAMAC-dagi ma'lumotlarimizga endi 100 000 tezlikda kirish mumkin edi . Ilgari, lentalardan foydalanganda, biz ketma-ket ma'lumotlarni yozishimiz va o'qishimiz kerak edi va biz tasodifan lentaning turli qismlariga o'tib keta olmadik. Haqiqiy vaqtda ma'lumotlarga tasodifiy kirish o'sha paytda haqiqatan ham inqilobiy edi.
1963
Keling, DECtape taqdim etilgan 1963 yilga o'taylik. Bu nom DEC nomi bilan tanilgan Digital Equipment Corporation nomidan olingan. DECtape arzon va ishonchli edi, shuning uchun u DEC kompyuterlarining ko'p avlodlarida ishlatilgan. Bu 19 mm lenta bo'lib, laminatlangan va to'rt dyuymli (10,16 sm) g'altakda Mylarning ikki qatlami orasiga yopishtirilgan.
Og'ir, katta hajmli oldingilaridan farqli o'laroq, DECtape qo'lda olib yurilishi mumkin edi. Bu uni shaxsiy kompyuterlar uchun ajoyib variantga aylantirdi. 7-trekli hamkasblaridan farqli o'laroq, DECtape-da 6 ta ma'lumot treki, 2 ta trek va soat uchun 2 ta mavjud edi. Ma'lumotlar dyuym uchun 350 bit (sm uchun 138 bit) da qayd etilgan. 8 bitli, lekin 12 tagacha kengaytirilishi mumkin bo'lgan ma'lumotlar baytimiz DECtape-ga sekundiga 8325 12 bitli so'zni 93 (± 12) dyuymli lenta tezligida uzatishi mumkin. . Bu 8 yildagi UNISERVO metall lentasidan sekundiga 1952% ko'proq raqamlar.
1967
To'rt yil o'tgach, 1967 yilda kichik IBM jamoasi kod nomi bilan atalgan IBM floppi diskida ishlay boshladi. . Keyin jamoaga mikrokodlarni yuklashning ishonchli va arzon usulini ishlab chiqish topshirildi IBM System/370. Keyinchalik loyiha o'zgartirildi va mikrokodni Merlin kod nomi bilan IBM 3330 Direct Access Storage Facility uchun kontrollerga yuklash uchun o'zgartirildi.
Bizning baytimiz endi faqat o'qish uchun mo'ljallangan 8 dyuymli magnit bilan qoplangan Mylar floppi disklarida saqlanishi mumkin edi, bugungi kunda floppi disklar deb nomlanadi. Chiqarish vaqtida mahsulot IBM 23FD Floppy Disk Drive System deb nomlangan. Disklar 80 kilobayt ma'lumotni saqlashi mumkin edi. Qattiq disklardan farqli o'laroq, foydalanuvchi himoya qobig'idagi floppi diskni bir diskdan ikkinchisiga osongina ko'chirishi mumkin edi. Keyinchalik, 1973 yilda IBM o'qish / yozish floppi diskini chiqardi, keyinchalik u sanoatga aylandi. .
1969
1969 yilda amerikalik astronavtlarni Oyga va orqaga olib ketuvchi Apollon 11 kosmik kemasida arqon xotirali Apollon Guidance Computer (AGC) ishga tushirildi. Ushbu arqon xotirasi qo'lda qilingan va 72 kilobayt ma'lumotni sig'dira oladi. Arqon xotirasini ishlab chiqarish ko'p mehnat talab qiladigan, sekin va to'quvga o'xshash ko'nikmalarni talab qildi; olishi mumkin edi . Ammo bu qat'iy cheklangan makonga maksimal darajada moslashish muhim bo'lgan vaqtlar uchun to'g'ri vosita edi. Sim dumaloq iplardan biridan o'tganda, u 1 ni ifodalaydi. Ipning atrofidan o'tuvchi sim 0 ni ifodalaydi. Bizning ma'lumotlar baytimiz uchun odamdan arqonga bir necha daqiqa to'qish kerak edi.
1977
1977 yilda birinchi (muvaffaqiyatli) shaxsiy kompyuter Commodore PET chiqarildi. PET Commodore 1530 ma'lumotlar to'plamidan foydalangan, bu ma'lumotlar va kassetani anglatadi. PET ma'lumotlarni analog audio signallarga aylantirdi, keyin ular saqlangan . Bu bizga juda sekin bo'lsa-da, tejamkor va ishonchli saqlash echimini yaratishga imkon berdi. Bizning kichik bayt ma'lumotlarimiz har biriga taxminan 60-70 bayt tezlikda uzatilishi mumkin edi . Kassetalar har 100 daqiqalik tomonda taxminan 30 kilobaytni sig'dira oladi, har bir lenta ikki tomoni bilan. Masalan, kassetaning bir tomoni 55 KB ga yaqin ikkita tasvirni sig'dira oladi. Ma'lumotlar to'plamlari Commodore VIC-20 va Commodore 64 da ishlatilgan.
1978
Bir yil o'tgach, 1978 yilda MCA va Philips "Discovision" nomi bilan LaserDisc ni taqdim etdi. Jaws AQShda LaserDisc-da sotilgan birinchi film edi. Uning audio va video sifati raqobatchilarga qaraganda ancha yaxshi edi, lekin lazerli disk ko'pchilik iste'molchilar uchun juda qimmat edi. Odamlar televizor dasturlarini yozib olgan VHS tasmalaridan farqli o'laroq, LaserDisc yozib bo'lmadi. Lazerli disklar analog video, analog FM stereo audio va impuls kodi bilan ishlagan , yoki PCM, raqamli audio. Disklarning diametri 12 dyuym (30,47 sm) bo'lib, plastmassa bilan qoplangan ikkita bir tomonlama alyuminiy diskdan iborat edi. Bugungi kunda LaserDisc CD va DVD disklarining asosi sifatida esda qoladi.
1979
Bir yil o'tgach, 1979 yilda Alan Shugart va Finis Konner qattiq diskni o'sha paytda standart bo'lgan 5 ¼ dyuymli floppi o'lchamiga oshirish g'oyasi bilan Seagate Technology kompaniyasiga asos solishdi. 1980 yilda ularning birinchi mahsuloti ixcham kompyuterlar uchun birinchi qattiq disk bo'lgan Seagate ST506 qattiq diski edi. Diskda besh megabaytlik ma'lumotlar mavjud bo'lib, o'sha paytda bu standart floppi diskdan besh baravar katta edi. Ta'sischilar disk hajmini 5¼ dyuymli floppi o'lchamiga qisqartirish maqsadiga erisha oldilar. Yangi ma'lumotlarni saqlash moslamasi har ikki tomoni magnit ma'lumotlarni saqlash materialining yupqa qatlami bilan qoplangan qattiq metall plastinka edi. Bizning ma'lumotlar baytlarimiz diskka 625 kilobayt tezlikda uzatilishi mumkin edi . Bu taxminan .
1981
Bir necha yil oldinga, 1981 yilga, Sony birinchi 3,5 dyuymli floppi disklarni taqdim etganida. Hewlett-Packard 1982 yilda HP-150 bilan ushbu texnologiyani birinchi bo'lib qo'llagan. Bu 3,5 dyuymli floppi disklarni mashhur qildi va ularni butun dunyoda keng qo'llash imkonini berdi. . Floppi disklar bir tomonlama bo'lib, formatlangan sig'imi 161.2 kilobayt va formatlanmagan sig'imi 218.8 kilobayt edi. 1982-yilda ikki tomonlama versiya chiqarildi va 23 media-kompaniyadan iborat Microfloppy Industry Committee (MIC) konsortsiumi 3,5 dyuymli floppy spetsifikatsiyasini Sony-ning original dizayni asosida ishlab chiqdi va bu formatni tarixga kiritdi. . Endi bizning ma'lumotlar baytlarimiz eng keng tarqalgan saqlash vositalaridan birining dastlabki versiyasida saqlanishi mumkin: 3,5 dyuymli floppi. Keyinchalik, bir juft 3,5 dyuymli floppi bilan bolaligimning eng muhim qismiga aylandi.
1984
Ko'p o'tmay, 1984 yilda kompakt diskning faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotirasi (CD-ROM) chiqarilishi e'lon qilindi. Bular Sony va Philips kompaniyasining 550 megabaytli CD-ROMlari edi. Format musiqani tarqatish uchun ishlatiladigan raqamli audio yoki CD-DA bilan CD lardan o'sdi. CD-DA 1982 yilda Sony va Philips tomonidan ishlab chiqilgan va 74 daqiqa sig'imga ega edi. Afsonaga ko'ra, Sony va Philips CD-DA standarti bo'yicha muzokaralar olib borishganida, to'rt kishidan biri bu mumkin, deb turib oldi. butun to'qqizinchi simfoniya. CD-da chiqarilgan birinchi mahsulot 1985 yilda nashr etilgan Grolier elektron ensiklopediyasi edi. Ensiklopediya to'qqiz million so'zni o'z ichiga olgan bo'lib, ular mavjud disk maydonining atigi 12 foizini egallagan, ya'ni 553 dona. . Bizda ensiklopediya va bir bayt ma'lumot uchun etarli joy bo'lar edi. Ko'p o'tmay, 1985 yilda kompyuter kompaniyalari har qanday kompyuter ularni o'qiy oladigan disklar uchun standart yaratish ustida ishladilar.
1984
Shuningdek, 1984 yilda Fujio Masuoka flesh-xotira deb nomlangan suzuvchi eshikli xotiraning yangi turini ishlab chiqdi, u ko'p marta o'chirilishi va qayta yozilishi mumkin edi.
Keling, suzuvchi eshikli tranzistor yordamida flesh-xotirani ko'rib chiqaylik. Transistorlar alohida-alohida yoqilishi va o'chirilishi mumkin bo'lgan elektr eshiklari. Har bir tranzistor ikki xil holatda (yoqilgan va o'chirilgan) bo'lishi mumkinligi sababli, u ikki xil raqamni saqlashi mumkin: 0 va 1. Suzuvchi eshik o'rta tranzistorga qo'shilgan ikkinchi eshikni bildiradi. Bu ikkinchi darvoza yupqa oksidli qatlam bilan izolyatsiya qilingan. Ushbu tranzistorlar uning yoqilgan yoki o'chirilganligini ko'rsatish uchun tranzistorning eshigiga qo'llaniladigan kichik kuchlanishdan foydalanadi, bu esa o'z navbatida 0 yoki 1 ga aylanadi.
Suzuvchi eshiklar bilan oksid qatlami orqali tegishli kuchlanish qo'llanilganda, elektronlar u orqali oqib o'tadi va eshiklarga yopishadi. Shuning uchun, hatto quvvat o'chirilgan bo'lsa ham, elektronlar ularda qoladi. Suzuvchi eshiklarda elektronlar bo'lmasa, ular 1 ni, elektronlar tiqilib qolganda esa 0 ni ifodalaydi. Bu jarayonni teskari yo'nalishda o'zgartirish va oksid qatlami orqali mos keladigan kuchlanishni teskari yo'nalishda qo'llash elektronlarning suzuvchi eshiklar orqali oqib ketishiga olib keladi. va tranzistorni asl holatiga qaytaring. Shuning uchun hujayralar dasturlashtiriladigan va . Bizning baytimizni tranzistorga 01001010 sifatida, elektronlar bilan, elektronlar nollarni ifodalash uchun suzuvchi eshiklarga yopishtirilgan holda dasturlash mumkin.
Masuokaning dizayni elektr bilan o'chiriladigan PROM (EEPROM) ga qaraganda biroz arzonroq, ammo kamroq moslashuvchan edi, chunki u birgalikda o'chirilishi kerak bo'lgan bir nechta hujayralar guruhini talab qildi, ammo bu uning tezligini ham hisobga oldi.
O'sha paytda Masuoka Toshiba kompaniyasida ishlagan. Oxir-oqibat u Toxoku universitetida ishlash uchun ketgan, chunki u kompaniya uni ishi uchun mukofotlamaganidan norozi edi. Masuoka Toshiba kompaniyasini sudga berib, tovon talab qildi. 2006 yilda unga 87 million yuan, 758 ming AQSh dollari ekvivalenti to'langan. Fleshli xotira sanoatda qanchalik ta'sirli bo'lganini hisobga olsak, bu hali ham ahamiyatsiz ko'rinadi.
Fleshli xotira haqida gapirganda, NOR va NAND flesh xotirasi o'rtasidagi farq nima ekanligini ham ta'kidlash kerak. Masuokadan allaqachon bilganimizdek, flesh suzuvchi eshikli tranzistorlardan tashkil topgan xotira hujayralarida ma'lumotlarni saqlaydi. Texnologiyalarning nomlari bevosita xotira hujayralari qanday tashkil etilganiga bog'liq.
NOR flesh-da, tasodifiy kirishni ta'minlash uchun alohida xotira hujayralari parallel ravishda ulanadi. Ushbu arxitektura mikroprotsessor ko'rsatmalariga tasodifiy kirish uchun zarur bo'lgan o'qish vaqtini qisqartiradi. NOR flesh xotirasi asosan faqat o'qish uchun mo'ljallangan pastroq zichlikdagi ilovalar uchun ideal. Shuning uchun ko'pchilik protsessorlar o'zlarining mikrodasturlarini, odatda NOR flesh-xotirasidan yuklaydi. Masuoka va uning hamkasblari 1984 yilda NOR chirog'i va NAND flesh ixtirosini XNUMX yilda taqdim etishdi. .
NAND Flash ishlab chiquvchilari kichikroq xotira hujayra hajmiga erishish uchun tasodifiy kirish xususiyatidan voz kechishdi. Bu kichikroq chip o'lchamiga va bit uchun arzonroq narxga olib keladi. NAND flesh xotira arxitekturasi ketma-ket ulangan sakkiz qismli xotira tranzistorlaridan iborat. Bu bir vaqtning o'zida ma'lumotlar bloklarini dasturlashi mumkinligi sababli yuqori saqlash zichligi, kichikroq xotira hujayra hajmi va tezroq ma'lumotlarni yozish va o'chirish imkonini beradi. Bunga ma'lumotlar ketma-ket yozilmaganda va ma'lumotlar allaqachon mavjud bo'lsa, ularni qayta yozishni talab qilish orqali erishiladi. .
1991
Keling, 1991 yilga o'taylik, o'sha paytda SanDisk tomonidan qattiq holatdagi diskning prototipi (SSD) yaratilgan. . Dizayn nuqsonli hujayralarni avtomatik aniqlash va tuzatish uchun flesh-xotira massivi, doimiy xotira chiplari va aqlli kontrollerni birlashtirgan. Disk sig'imi 20 dyuymli shakl faktorli 2,5 megabaytni tashkil etdi va uning narxi taxminan 1000 dollarga baholandi. Ushbu disk IBM tomonidan kompyuterda ishlatilgan .
1994
Bolaligimdan mening shaxsiy sevimli saqlash vositalarimdan biri Zip Disklar edi. 1994 yilda Iomega standart 100 dyuymli diskdan bir oz qalinroq bo'lgan 3,5 dyuymli shakl faktorli 3,5 megabaytli kartridj bo'lgan Zip Diskni chiqardi. Drayvlarning keyingi versiyalari 2 gigabaytgacha saqlashi mumkin edi. Bu disklarning qulayligi shundaki, ular floppi disk hajmida edi, lekin kattaroq hajmdagi ma'lumotlarni saqlash imkoniyatiga ega edi. Bizning ma'lumotlar baytlarimiz sekundiga 1,4 megabayt tezlikda Zip diskiga yozilishi mumkin edi. Taqqoslash uchun, o'sha paytda 1,44 dyuymli floppi diskning 3,5 megabayti soniyasiga taxminan 16 kilobayt tezlikda yozilgan. Zip diskida kallaklar ma'lumotlarni kontaktsiz o'qiydi/yozadi, go'yo sirt ustida uchib ketayotgandek, bu qattiq diskning ishlashiga o'xshaydi, lekin boshqa floppi disklarning ishlash printsipidan farq qiladi. Zip disklar ishonchlilik va mavjudlik muammolari tufayli tez orada eskirdi.
1994
O'sha yili SanDisk raqamli videokameralarda keng qo'llaniladigan CompactFlash-ni taqdim etdi. CDlarda bo'lgani kabi, CompactFlash tezligi ham 8x, 20x, 133x va boshqalar kabi "x" reytinglariga asoslanadi. Ma'lumotlarni uzatishning maksimal tezligi asl audio CD ning bit tezligi, soniyasiga 150 kilobayt asosida hisoblanadi. O'tkazish tezligi R = Kx150 kB/s ga o'xshaydi, bu erda R - uzatish tezligi va K - nominal tezlik. Shunday qilib, 133x CompactFlash uchun bizning ma'lumotlar baytimiz 133x150 kB/s yoki taxminan 19 kB/s yoki 950 MB/s tezlikda yoziladi. CompactFlash assotsiatsiyasi 19,95 yilda flesh xotira kartalari uchun sanoat standartini yaratish maqsadida tashkil etilgan.
1997
Bir necha yil o'tgach, 1997 yilda Compact Disc Rewritable (CD-RW) chiqarildi. Ushbu optik disk ma'lumotlarni saqlash va fayllarni nusxalash va turli qurilmalarga o'tkazish uchun ishlatilgan. Kompakt disklarni taxminan 1000 marta qayta yozish mumkin, bu o'sha paytda cheklovchi omil emas edi, chunki foydalanuvchilar kamdan-kam hollarda ma'lumotlarni qayta yozadilar.
CD-RWlar sirtning aks ettirish qobiliyatini o'zgartiradigan texnologiyaga asoslangan. CD-RW holatida kumush, tellur va indiydan tashkil topgan maxsus qoplamadagi fazalar siljishi o'qilgan nurni aks ettirish yoki aks ettirmaslik qobiliyatini keltirib chiqaradi, bu 0 yoki 1 ni bildiradi. Murakkab kristall holatda bo'lsa, u shaffof, ya'ni 1. Murakkab amorf holatga o'tganda, u noaniq bo'lib, nurni aks ettirmaydi. 0. Shunday qilib, biz ma'lumotlar baytimizni 01001010 deb yozishimiz mumkin edi.
DVD disklari CD-RW lardan bozor ulushining katta qismini egallab oldi.
1999
Keling, 1999 yilga o'taylik, IBM o'sha paytda dunyodagi eng kichik qattiq disklarni taqdim etdi: IBM 170MB va 340MB mikrodisklar. Bu CompactFlash Type II slotlariga moslash uchun mo'ljallangan 2,54 sm kichik qattiq disklar edi. CompactFlash kabi qo'llaniladigan, lekin kattaroq xotira hajmiga ega qurilma yaratish rejalashtirilgan edi. Biroq, tez orada ular USB flesh-disklar bilan almashtirildi, so'ngra ular mavjud bo'lganda kattaroq CompactFlash kartalari bilan almashtirildi. Boshqa qattiq disklar singari, mikrodisklar ham mexanik bo'lib, ularda kichik aylanadigan disklar mavjud edi.
2000
Bir yil o'tgach, 2000 yilda USB flesh-disklar paydo bo'ldi. Drayvlar USB interfeysi bilan kichik shakl faktoriga o'ralgan flesh xotiradan iborat edi. Amaldagi USB interfeysi versiyasiga qarab, tezlik farq qilishi mumkin. USB 1.1 sekundiga 1,5 megabit bilan cheklangan, USB 2.0 esa soniyasiga 35 megabit tezlikka ega. , USB 3.0 esa sekundiga 625 megabit. Birinchi USB 3.1 Type C drayverlari 2015 yil mart oyida e'lon qilingan va o'qish/yozish tezligi sekundiga 530 megabitga teng edi. Floppy disklar va optik disklardan farqli o'laroq, USB qurilmalarini tirnash qiyinroq, lekin shunga qaramay, ma'lumotlarni saqlash, shuningdek, fayllarni uzatish va zaxiralash uchun bir xil imkoniyatlarga ega. Floppy va CD drayvlar tezda USB portlari bilan almashtirildi.
2005
2005 yilda qattiq disk (HDD) ishlab chiqaruvchilari perpendikulyar magnit yozuvlar yoki PMR yordamida mahsulotlarni jo'natishni boshladilar. Qizig'i shundaki, bu iPod Nano iPod Mini-da 1 dyuymli qattiq disklar o'rniga flesh-xotiradan foydalanishni e'lon qilgan paytda sodir bo'ldi.
Oddiy qattiq diskda mayda magnit donalardan tashkil topgan magnit sezgir plyonka bilan qoplangan bir yoki bir nechta qattiq disklar mavjud. Ma'lumotlar magnit yozish boshi aylanuvchi diskning tepasida uchib ketganda qayd etiladi. Bu an'anaviy gramofon pleyeriga juda o'xshaydi, yagona farq shundaki, gramofonda stilus yozuv bilan jismoniy aloqada bo'ladi. Disklar aylanayotganda, ular bilan aloqa qiladigan havo yumshoq shabada hosil qiladi. Samolyot qanotidagi havo ko'tarilish hosil qilganidek, havo parda boshida ham ko'tarilish hosil qiladi . Bosh donalarning bir magnit maydonining magnitlanishini tezda o'zgartiradi, shunda uning magnit qutbi 1 yoki 0 ni ko'rsatadigan yuqoriga yoki pastga qaraydi.
PMR dan oldingi bo'ylama magnit yozuv yoki LMR edi. PMR ning qayd zichligi LMR dan uch baravar ko'p bo'lishi mumkin. PMR va LMR o'rtasidagi asosiy farq shundaki, PMR muhitining saqlangan ma'lumotlarining don tuzilishi va magnit yo'nalishi uzunlamasına emas, balki ustunli. PMR yaxshi termal barqarorlikka va yaxshilangan signal-shovqin nisbatiga (SNR) ega, chunki donni yaxshiroq ajratish va bir xillik. Bundan tashqari, kuchliroq bosh maydonlari va yaxshi magnit media moslashuvi tufayli yaxshilangan yozib olish imkoniyati mavjud. LMR singari, PMRning asosiy cheklovlari magnit tomonidan yozilgan ma'lumotlar bitlarining termal barqarorligiga va yozma ma'lumotni o'qish uchun etarli SNRga ega bo'lish zarurligiga asoslanadi.
2007
2007 yilda Hitachi Global Storage Technologies kompaniyasining birinchi 1 TB qattiq diski e'lon qilindi. Hitachi Deskstar 7K1000 beshta 3,5 dyuymli 200 Gb plastinadan foydalangan va o'z vaqtida aylantirilgan. rpm Bu dunyodagi birinchi qattiq disk, taxminan 350 megabayt sig'imga ega bo'lgan IBM RAMAC 3,75 dan sezilarli yaxshilanishdir. Oh, biz 51 yil ichida qanchalik uzoqqa keldik! Ammo kuting, yana bir narsa bor.
2009
2009 yilda uchuvchan bo'lmagan ekspress xotirani yaratish bo'yicha texnik ishlar boshlandi yoki . O'zgaruvchan xotira (NVM) - bu ma'lumotlarni saqlash uchun doimiy quvvat talab qiladigan o'zgaruvchan xotiradan farqli o'laroq, doimiy ravishda ma'lumotlarni saqlashi mumkin bo'lgan xotira turi. NVMe PCIe-ni yoqadigan yarimo'tkazgichga asoslangan periferik komponentlar uchun kengaytiriladigan xost-kontroller interfeysiga bo'lgan ehtiyojni hal qiladi, shuning uchun NVMe nomi. Loyihani ishlab chiqish bo‘yicha ishchi guruh tarkibiga 90 dan ortiq kompaniya kiritildi. Bularning barchasi uchuvchan bo'lmagan xotira xost boshqaruvchisi interfeysi spetsifikatsiyasini (NVMHCIS) aniqlash bo'yicha ishlarga asoslangan edi. Bugungi kunda eng yaxshi NVMe drayverlari soniyasiga taxminan 3500 megabayt o‘qish va sekundiga 3300 megabayt yozishga qodir. Biz boshlagan j ma'lumotlar baytini yozish Apollon Guidance Computer uchun bir necha daqiqa qo'lda to'qish arqon xotirasiga nisbatan juda tezdir.
Bugungi va kelajak
Saqlash sinfining xotirasi
Endi biz o'tmishga sayohat qilganimizdan so'ng (ha!), keling, saqlash sinfi xotirasining hozirgi holatini ko'rib chiqaylik. SCM, NVM kabi mustahkam, lekin SCM ham asosiy xotiradan yuqori yoki unga o'xshash ishlashni ta'minlaydi va . SCM ning maqsadi past statik tasodifiy kirish xotirasi (SRAM) zichligi kabi bugungi kesh muammolarini hal qilishdir. Dinamik tasodifiy kirish xotirasi (DRAM) yordamida biz yanada zichlikka erishishimiz mumkin, ammo bu sekinroq kirish narxiga bog'liq. DRAM, shuningdek, xotirani yangilash uchun doimiy quvvatga bo'lgan ehtiyojdan aziyat chekadi. Keling, buni biroz tushunaylik. Quvvat kerak, chunki kondansatkichlardagi elektr zaryadi asta-sekin oqib chiqadi, ya'ni aralashuvsiz chipdagi ma'lumotlar tez orada yo'qoladi. Bunday qochqinning oldini olish uchun DRAM tashqi xotirani yangilash sxemasini talab qiladi, u vaqti-vaqti bilan kondansatörlardagi ma'lumotlarni qayta yozadi va ularni dastlabki zaryadiga qaytaradi.
Faza o'zgarishi xotirasi (PCM)
Ilgari biz CD-RW uchun faza qanday o'zgarishini ko'rib chiqdik. PCM shunga o'xshash. Fazani o'zgartirish materiali odatda Ge-Sb-Te bo'lib, GST deb ham ataladi, u ikki xil holatda mavjud bo'lishi mumkin: amorf va kristalli. Amorf holat 0 ni bildiruvchi kristallik holatiga qaraganda 1 ni bildiruvchi yuqori qarshilikka ega. Oraliq qarshiliklarga maʼlumotlar qiymatlarini belgilash orqali PCM bir nechta holatni saqlash uchun ishlatilishi mumkin. .
Spin-uzatish momenti tasodifiy kirish xotirasi (STT-RAM)
STT-RAM dielektrik bilan ajratilgan ikkita ferromagnit, doimiy magnit qatlamdan iborat bo'lib, elektr quvvatini o'tkazmasdan uzata oladigan izolyator. U magnit yo'nalishlardagi farqlarga asoslangan ma'lumotlarning bitlarini saqlaydi. Yo'naltiruvchi qatlam deb ataladigan bitta magnit qatlam qat'iy magnit yo'nalishga ega, erkin qatlam deb ataladigan boshqa magnit qatlam esa o'tgan oqim tomonidan boshqariladigan magnit yo'nalishga ega. 1 uchun ikkita qatlamning magnitlanish yo'nalishi mos keladi. 0 uchun ikkala qatlam ham qarama-qarshi magnit yo'nalishlarga ega.
Rezistorli tasodifiy kirish xotirasi (ReRAM)
ReRAM xujayrasi metall oksidi qatlami bilan ajratilgan ikkita metall elektroddan iborat. Bir oz Masuokaning flesh-xotirasi dizayniga o'xshaydi, bu erda elektronlar oksid qatlamiga kirib, suzuvchi darvozaga yopishib qoladi yoki aksincha. Biroq, ReRAM bilan hujayra holati metall oksidi qatlamidagi erkin kislorod kontsentratsiyasi asosida aniqlanadi.
Ushbu texnologiyalar istiqbolli bo'lsa-da, ular hali ham kamchiliklarga ega. PCM va STT-RAM yuqori yozish kechikishiga ega. PCM kechikishlari DRAMdan o'n baravar yuqori, STT-RAM kechikishlari esa SRAMdan o'n baravar yuqori. PCM va ReRAMda jiddiy xatolik yuzaga kelgunga qadar yozishning qancha davom etishi chegaralangan, ya'ni xotira elementi yopishib qoladi. .
2015-yil avgust oyida Intel 3DXPoint-ga asoslangan mahsuloti Optane-ning chiqarilishini e'lon qildi. Optane NAND SSD-larning unumdorligini 1000 marta, flesh-xotiradan XNUMX-XNUMX baravar yuqori narxda da'vo qiladi. Optane SCM nafaqat eksperimental texnologiya ekanligini isbotlaydi. Ushbu texnologiyalarning rivojlanishini kuzatish qiziqarli bo'ladi.
Qattiq disklar (HDD)
Geliy HDD (HHDD)
Geliyli disk - bu geliy bilan to'ldirilgan va ishlab chiqarish jarayonida germetik muhrlangan yuqori sig'imli qattiq disk (HDD). Boshqa qattiq disklar singari, yuqorida aytib o'tganimizdek, u magnit bilan qoplangan aylanuvchi plastinaga o'xshaydi. Odatiy qattiq disklar bo'shliq ichida oddiygina havoga ega, ammo bu havo plastinalar aylanayotganda biroz qarshilik ko'rsatadi.
Geliy sharlari suzadi, chunki geliy havodan engilroq. Darhaqiqat, geliy havo zichligining 1/7 qismini tashkil qiladi, bu esa plitalar aylanayotganda tormozlash kuchini kamaytiradi, bu esa disklarni aylantirish uchun zarur bo'lgan energiya miqdorini kamaytirishga olib keladi. Biroq, bu xususiyat ikkilamchi bo'lib, geliyning asosiy farqlovchi xususiyati shundaki, u sizga odatda faqat 7 tani sig'diradigan bir xil shakl faktorida 5 ta gofretni qadoqlash imkonini beradi. Agar biz samolyot qanotining o'xshashligini eslasak, bu mukammal analogdir. . Geliy qarshilikni kamaytiradiganligi sababli, turbulentlik yo'q qilinadi.
Bundan tashqari, geliy sharlari bir necha kundan keyin cho'kishni boshlashini bilamiz, chunki geliy ulardan chiqadi. Xuddi shu narsani saqlash qurilmalari haqida ham aytish mumkin. Ishlab chiqaruvchilar geliyning diskning ishlash muddati davomida shakl faktoridan qochib ketishiga to'sqinlik qiladigan idishni yaratishga muvaffaq bo'lishlari uchun yillar kerak bo'ldi. Backblaze tajribalar o‘tkazdi va geliyli qattiq disklarning yillik xatolik darajasi standart disklar uchun 1,03% ga nisbatan 1,06% ni tashkil etishini aniqladi. Albatta, bu farq shunchalik kichikki, undan jiddiy xulosa chiqarish mumkin .
Geliy bilan to'ldirilgan shakl faktorida biz yuqorida muhokama qilgan PMR yoki mikroto'lqinli magnit yozish (MAMR) yoki issiqlik bilan ishlaydigan magnit yozish (HAMR) yordamida qoplangan qattiq disk bo'lishi mumkin. Har qanday magnit saqlash texnologiyasi havo o'rniga geliy bilan birlashtirilishi mumkin. 2014 yilda HGST o'zining 10TB geliyli qattiq diskida ikkita ilg'or texnologiyani birlashtirdi, ularda xost tomonidan boshqariladigan shingled magnit yozuvi yoki SMR (Shingled magnetic recording) foydalanildi. Keling, SMR haqida bir oz gaplashamiz va keyin MAMR va HAMRni ko'rib chiqamiz.
Plitka magnit yozish texnologiyasi
Ilgari biz SMR dan oldingi perpendikulyar magnit yozuvni (PMR) ko'rib chiqdik. PMRdan farqli o'laroq, SMR ilgari yozilgan magnit trekning bir qismini bir-biriga yopishgan yangi treklarni yozib oladi. Bu o'z navbatida oldingi yo'lni toraytiradi, bu esa trekning zichligini oshirish imkonini beradi. Texnologiyaning nomi aylanma yo'llarning plitkali tom yo'llariga juda o'xshashligidan kelib chiqadi.
SMR ancha murakkab yozish jarayoniga olib keladi, chunki bitta trekka yozish qo'shni trekning ustiga yoziladi. Bu disk substrati bo'sh va ma'lumotlar ketma-ket bo'lganda sodir bo'lmaydi. Ammo siz allaqachon ma'lumotlarni o'z ichiga olgan treklar seriyasiga yozib olishingiz bilanoq, mavjud qo'shni ma'lumotlar o'chiriladi. Agar qo'shni trekda ma'lumotlar bo'lsa, uni qayta yozish kerak. Bu biz ilgari aytib o'tgan NAND chirog'iga juda o'xshaydi.
SMR qurilmalari proshivkani boshqarish orqali bu murakkablikni yashiradi, natijada har qanday boshqa qattiq diskka o'xshash interfeys paydo bo'ladi. Boshqa tomondan, ilovalar va operatsion tizimlarning maxsus moslashuvisiz xost tomonidan boshqariladigan SMR qurilmalari ushbu drayverlardan foydalanishga ruxsat bermaydi. Xost qurilmalarga qat'iy ketma-ketlikda yozishi kerak. Shu bilan birga, qurilmalarning ishlashi 100% prognoz qilinadi. Seagate 2013 yilda 25% yuqori zichlikka ega bo'lgan SMR disklarini etkazib berishni boshladi. PMR zichligi.
Mikroto'lqinli magnit yozish (MAMR)
Mikroto'lqinli magnit yozish (MAMR) HAMR ga o'xshash energiyadan foydalanadigan magnit xotira texnologiyasidir (keyingi muhokama qilinadi).MAMRning muhim qismi Spin moment osilator (STO) hisoblanadi. STO ning o'zi yozish boshiga yaqin joyda joylashgan. STO ga oqim kiritilganda elektron spinlarining qutblanishi tufayli 20-40 GGts chastotali dumaloq elektromagnit maydon hosil bo'ladi.
Bunday maydonga ta'sir qilganda, MAMR uchun ishlatiladigan ferromagnitda rezonans paydo bo'ladi, bu esa ushbu sohadagi domenlarning magnit momentlarining presessiyasiga olib keladi. Asosan, magnit moment o'z o'qidan chetga chiqadi va uning yo'nalishini o'zgartirish uchun (aylanish), yozish boshi sezilarli darajada kamroq energiya talab qiladi.
MAMR texnologiyasidan foydalanish ferromagnit moddalarni ko'proq majburlash kuchi bilan olish imkonini beradi, ya'ni magnit domenlarning o'lchamini superparamagnit ta'sir qilishdan qo'rqmasdan kamaytirish mumkin. STO generatori ro'yxatga olish boshining hajmini kamaytirishga yordam beradi, bu esa kichikroq magnit domenlarda ma'lumotlarni yozib olish imkonini beradi va shuning uchun yozish zichligini oshiradi.
WD nomi bilan ham tanilgan Western Digital ushbu texnologiyani 2017 yilda taqdim etgan. Ko'p o'tmay, 2018 yilda Toshiba ushbu texnologiyani qo'llab-quvvatladi. WD va Toshiba MAMR texnologiyasiga intilayotgan bir paytda, Seagate HAMRga pul tikmoqda.
Termomagnit yozish (HAMR)
Issiqlik yordamida magnit yozish (HAMR) energiya tejovchi magnit maʼlumotlarni saqlash texnologiyasi boʻlib, yozishga yordam berish uchun lazer tomonidan taʼminlangan issiqlikdan foydalangan holda magnit qurilmada, masalan, qattiq diskda saqlanishi mumkin boʻlgan maʼlumotlar miqdorini sezilarli darajada oshirishi mumkin. qattiq diskning sirt qatlamiga ma'lumotlar. Isitish ma'lumotlar bitlarini disk substratida bir-biriga yaqinroq joylashtirishga olib keladi, bu esa ma'lumotlar zichligi va sig'imini oshirishga imkon beradi.
Ushbu texnologiyani amalga oshirish juda qiyin. 200 mVt tezlikda lazer diskdagi qolgan ma'lumotlarga xalaqit bermasdan yoki shikastlamasdan yozib olishdan oldin 400 °C gacha bo'lgan kichik maydon. Isitish, ma'lumotlarni yozib olish va sovutish jarayoni bir nanosekunddan kamroq vaqt ichida bajarilishi kerak. Ushbu muammolarni hal qilish uchun to'g'ridan-to'g'ri lazerli isitish o'rniga sirtni boshqaruvchi lazerlar deb ham ataladigan nano o'lchamdagi sirt plazmonlarini, shuningdek, yozuv boshiga yoki yaqin atrofdagi har qanday joyga zarar bermasdan tez nuqta isitishiga bardosh beradigan yangi turdagi shisha plitalar va termal boshqaruv qoplamalarini ishlab chiqish kerak edi. ma'lumotlar va boshqa turli xil texnik qiyinchiliklarni bartaraf etish kerak.
Ko'plab shubhali bayonotlarga qaramay, Seagate bu texnologiyani birinchi marta 2013 yilda namoyish etgan. Birinchi disklar 2018 yilda jo'natila boshlandi.
Filmning oxiri, boshiga o'ting!
Biz 1951 yilda boshladik va maqolani saqlash texnologiyasining kelajagiga qarash bilan yakunladik. Vaqt o'tishi bilan ma'lumotlarni saqlash juda o'zgardi, qog'oz lentadan metall va magnit, arqon xotirasi, aylanuvchi disklar, optik disklar, flesh xotira va boshqalar. Taraqqiyot tezroq, kichikroq va kuchliroq saqlash qurilmalariga olib keldi.
Agar siz NVMe ni 1951 yildagi UNISERVO metall lentasi bilan taqqoslasangiz, NVMe soniyada 486% ko'proq raqamlarni o'qiy oladi. NVMe-ni bolalikdagi sevimli drayvlarim bilan taqqoslaganda, NVMe soniyasiga 111% ko'proq raqamlarni o'qiy oladi.
To'g'ri bo'lib qoladigan yagona narsa 0 va 1 dan foydalanishdir. Buni amalga oshirish usullari juda farq qiladi. Umid qilamanki, keyingi safar do'stingiz uchun CD-RW qo'shiqlarini yozganingizda yoki uy videosini Optik disk arxiviga saqlaganingizda, aks ettirmaydigan sirt qanday qilib 0 ga, aks ettiruvchi sirt esa 1 ga aylanishi haqida o'ylaysiz. Yoki agar siz kassetaga mixtap yozayotgan bo'lsangiz, u Commodore PET-da ishlatiladigan ma'lumotlar to'plami bilan chambarchas bog'liqligini unutmang. Nihoyat, mehribon bo'lishni va orqaga qaytishni unutmang.
Rahmat и Maqola davomida ma'lumot uchun (men yordam berolmayman)!
Blogda yana nimani o'qishingiz mumkin?
→
→
→
→
→
Bizning kanalimizga obuna bo'ling Keyingi maqolani o'tkazib yubormaslik uchun kanal! Biz haftasiga ikki martadan ko'p bo'lmagan va faqat ish haqida yozamiz. Shuningdek, Cloud4Y biznesning uzluksizligini taʼminlash uchun zarur boʻlgan biznes ilovalari va maʼlumotlariga xavfsiz va ishonchli masofaviy kirishni taʼminlashi mumkinligini eslatib oʻtamiz. Masofadan ishlash koronavirus tarqalishiga qo‘shimcha to‘siqdir. Tafsilotlar uchun bizning menejerlarimiz bilan bog'laning .
Manba: www.habr.com