تطور وسائل الإعلام: حول بطاقات المثقب والأفلام المغناطيسية والأقراص المرنة

مرحبًا Geektimes! عادة في مدونتنا نتحدث عن منتجات وتقنيات جديدة لشركة OCZ. ومع ذلك ، سنتحدث اليوم عن الكيفية التي تطورت بها تقنيات تخزين البيانات على مدار تاريخ وجودها بالكامل ، والذي مر أكثر من 200 عام.

تبدأ قصتنا ، بالطبع ، ببطاقات لكمة. يعتقد العديد من الناس عن طريق الخطأ أن البطاقات المثقبة هي اكتشاف القرن العشرين ، ولكن الأمر ليس كذلك. ظهرت البطاقات المثقوبة الأولى في بداية القرن التاسع عشر واستخدمت في النول الذي ابتكره المخترع الفرنسي جوزيف ماري جاكارد.

لذا ، ماذا اخترع جاكار. في القرن التاسع عشر ، كان إنتاج النسيج عملية كثيفة العمالة إلى حد ما ، ولكن في جوهرها كان التكرار المستمر لنفس الإجراءات. بعد أن كان لديه خبرة كبيرة في العمل كمصلح للآلات خلف ظهره ، تساءل جاكارد عن سبب عدم أتمتة هذه العملية.

كانت ثمرة عمله نظامًا باستخدام ألواح صلبة ضخمة صنعت فيها عدة صفوف من الثقوب. كانت هذه اللوحات أول أوراق لكمة في العالم. في الإنصاف ، تجدر الإشارة إلى أن جاكار لم يكن مبتكرًا في هذا المجال. كما حاول مخترع النسيج الفرنسي Basil Bouchon و Jacques Vaucanson استخدام الأشرطة المثقبة في نولهما ، لكنهما لم يستطيعا إكمال ما بدأ.

كان مبدأ تشغيل آلة الجاكار هو أن البطاقات المثقوبة تم تغذيتها عند مدخل القارئ ، والتي كانت عبارة عن مجموعة من المجسات متصلة بقضبان ملولبة. عندما مر الشريط المثقب عبر القارئ ، سقطت المجسات في الثقوب ، مما رفع الخيوط المقابلة. لذلك سمح مزيج معين من الثقوب في بطاقة المثقاب بالحصول على النمط المطلوب على القماش.

احتلت البطاقات المثقبة أيضًا مكانًا مركزيًا في اختراعات المهندس الأمريكي هيرمان هوليريث ، الذي أنشأ جهاز تبويب في عام 1890 - جهاز مصمم لمعالجة الأحرف الأبجدية الرقمية المكتوبة على بطاقة مثقبة وإخراج النتيجة على شريط ورقي. في البداية ، تم استخدام أداة الجدولة Hollerith من قبل مكتب تعداد الولايات المتحدة ، وبعد ذلك بقليل ، تم اعتماد النظام من قبل وزارة السكك الحديدية والحكومة. بالمناسبة ، في عام 1896 ، أسس هولليريث شركة Tabulating Machine Company ، التي أصبحت في عام 1911 جزءًا من تكتل CTR ، والتي أعيدت تسميتها بدورها في عام 1924.

كانت الميزة الرئيسية للبطاقات المثقبة هي بساطة وسهولة معالجة البيانات. يمكنك إضافة أو إزالة البطاقات في أي مكان على سطح السفينة ، ومن السهل استبدال بطاقة بأخرى. ولكن كانت هناك أيضًا عيوب ، والتي بمرور الوقت بدأت تفوق الإيجابيات. بادئ ذي بدء ، إنها قدرة صغيرة. كقاعدة ، تحتوي بطاقة اللكم على 80 حرفًا فقط. وهذا يعني أن تخزين 1 ميغابايت من البيانات يتطلب حوالي 10 آلاف بطاقة مثقبة. كما تتميز البطاقات المثقبة بسرعات قراءة وكتابة منخفضة. حتى أسرع القراء لم يعالجوا أكثر من ألف بطاقة لكمة في الدقيقة ، وهو ما يعادل 1.6 كيلوبايت / دقيقة تقريبًا. وبالطبع ، الموثوقية. كان من السهل إتلاف بطاقة مثقبة مصنوعة من الورق المقوى الرفيع أو عمل فتحة إضافية.

بلغ تطوير البطاقات المثقوبة ذروتها في منتصف القرن العشرين ، وجاء تراجع العصر في الثمانينيات ، عندما تم استبدالها بوسائط تخزين مغناطيسية أكثر تقدمًا.

تم إنشاء أول فيلم مغناطيسي في عام 1928 من قبل العالم الألماني فريتز بفلومر. كان هذا الفيلم عبارة عن ورقة رقيقة تم وضع طبقة رقيقة من أكسيد الحديد عليها. في نفس العام ، أظهر Pflumer جهازًا مصممًا للتسجيل المغناطيسي على مثل هذا الشريط. عند تسجيل معلومات عن الفيلم ، تم تعريضه لمجال مغناطيسي ، وتم الحفاظ على التمغنط على سطحه.

أول كمبيوتر تجاري مجهز بشريط مغناطيسي كان UNIVAC-I ، الذي تم إطلاقه في عام 1951. بالمقارنة مع البطاقات المثقوبة ، كان الفيلم المغناطيسي UNIVAC-I أكثر سعة - يمكن أن يتناسب حوالي 1 ميغابايت من البيانات معه.

كمستودع بيانات رئيسي ، تم استخدام الأشرطة المغناطيسية حتى الثمانينيات. خلال هذه الفترة ، تم تثبيتها في أجهزة الكمبيوتر المركزية والحواسيب الصغيرة. مع ظهور محركات الأقراص الصلبة ، تم تعيين الشريط المغناطيسي دور تخزين بيانات النسخ الاحتياطي. في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، تم التعبير عن الآراء مرارًا وتكرارًا أن الأفلام المغناطيسية ستنتهي قريبًا. منذ عام 2008 ، انخفض سوق محرك الأشرطة بمعدل 14 ٪ سنويًا. ومع ذلك ، تغير الوضع بشكل كبير في عام 2011 ، عندما تضررت تايلاند بشدة ، حيث توجد قدرات إنتاجية ضخمة لمصنعي الأقراص الصلبة ، بسبب الفيضان. بسبب كارثة طبيعية ، انخفض حجم إنتاج الأقراص الصلبة بشكل ملحوظ ، وارتفعت أسعار المنتجات بنسبة 20-60 ٪. ونتيجة لذلك ، اكتسب الشريط المغناطيسي حياة ثانية.

يتم دعم سوق محركات الأشرطة بشكل أكبر من خلال حقيقة أن أجهزة التخزين هذه لا تزال أرخص من محركات الأقراص الصلبة الحديثة. وفقًا لـ Evangelos Eleftero ، رئيس تقنية تخزين البيانات في IBM Research Research Laboratory ، فإن 1 غيغابايت من الشريط تكلف حوالي 4 سنتات ، في حين أن 1 غيغابايت من مساحة القرص على القرص الصلب تكلف 2.5 مرة على الأقل - 10 سنتات. لهذا السبب ، يتم الاختيار لصالح الفيلم المغناطيسي ، على سبيل المثال ، من قبل مختبرات بحثية كبيرة حيث هناك حاجة لتخزين كميات ضخمة من المعلومات. على سبيل المثال ، يتم استخدام الشريط المغناطيسي لتخزين النتائج في مصادم هادرون الكبير. لتخزين 28 بيتابايت من البيانات على محركات الأقراص الثابتة لمنظمة CERN المسؤولة عن إنشاء المصادم وتشغيله ،سيضطر إلى دفع أكثر من 38 مليون دولار. في حين أن تخزين نفس الكمية من المعلومات على الشريط المغناطيسي يكلفهم 1.5 مليون فقط.

وفقًا لرئيس قسم معالجة وتخزين البيانات CERN Alberto Pace ، بالإضافة إلى التكلفة المنخفضة ، يتمتع الشريط المغناطيسي بالعديد من المزايا أكثر من محركات الأقراص الثابتة. الأول هو الموثوقية. في حالة كسر الشريط ، يمكن لصقها دائمًا ، بينما تفقد فقط بضع مئات من وحدات الميغابايت من البيانات. وإذا تعطل محرك الأقراص الصلبة ، فستفقد على الأرجح جميع المعلومات. ثانياً ، إنها سرعة الوصول. يستغرق الروبوت ، الذي يختار الخرطوشة المطلوبة ويدخلها في القارئ ، حوالي 40 ثانية لإكمال هذه العملية. ولكن حتى هذا أسرع بحوالي 4 مرات مما لو كان يجب قراءة البيانات من القرص الصلب. ثالثًا ، يصل عمر خدمة الأشرطة المغناطيسية إلى 30 عامًا أو أكثر ، بينما يمكن أن تعمل محركات الأقراص الثابتة لمدة 5 سنوات فقط.

أشار ألبرتو بيس إلى إضافة مهمة أخرى من الأشرطة المغناطيسية - سلامتها. من الناحية النظرية ، يمكن للمهاجمين الوصول إلى محركات الأقراص الثابتة ، بينما لا يمكن الوصول إلى الشريط المغناطيسي عبر الإنترنت.

كانت المرحلة التالية في تطور وسائط التخزين عبارة عن قرص مرن. شاهدت الضوء في عام 1971 ، وشاركت شركة IBM في تطويره. إن تاريخ القرص المرن بسيط للغاية: واجهت شركة IBM السؤال حول كيفية إرسال تحديثات البرامج لعملائها ، واقترح المهندس في الشركة آلان شوجارت فكرة القرص المرن السريع والمضغوط. تم تنفيذ القرص المرن الأول في شكل 8 بوصات وبسعة 80 كيلوبايت. تم دعم التسجيل لمرة واحدة فقط. ومن المثير للاهتمام ، أن التصميم الأصلي للقرص المرن لم يتضمن الغلاف البلاستيكي المعتاد لنا جميعًا - فقد خططت شركة IBM لتزويد القرص المرن دون أي حماية. ومع ذلك ، في هذا الشكل ، اجتذب القرص المرن الغبار ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتلف بسهولة. لذلك ، تقرر تغليف القرص في علبة بلاستيكية.

في الواقع ، لم تكن الأقراص المرنة الأولى شائعة على الإطلاق. والسبب في ذلك هو أن تكلفة محركات الأقراص المطلوبة لقراءة الأقراص المرنة تجاوزت تقريبًا تكلفة الكمبيوتر بالكامل.

استمر مهندسو Shugart و IBM في تحسين أفكارهم. في عام 1973 ، تم زيادة حجم الأقراص المرنة إلى 256 كيلوبايت ، وفي عام 1975 أصبح 4 مرات أكثر. لكن المهمة الرئيسية لـ Shugart لم تكن زيادة في حجم ذاكرة القرص المرن ، بل انخفاض في حجمها. في البداية ، تم تصور القرص المرن كجهاز محمول باليد ، ولكن يمكن أن يتسع جهاز 8 بوصة في حقيبة سفر متوسطة الحجم.

وفي عام 1976 ظهر تنسيق 5.25 بوصة. وتجدر الإشارة إلى أن هذا المعيار تم تطويره من قبل شركة Shugart Shugart Associates بالتعاون الوثيق مع منظمة Wang Laboratories ، التي خططت لاستخدام تنسيق مخفض في أجهزة الكمبيوتر المكتبية الخاصة بهم. لماذا 5.25 "؟ عندما ناقش An Wang of Wang Laboratories ، مع Jim Adkisson و Don Massaro من Shugart Associates ، عامل الشكل المستقبلي في الشريط ، جذبهم المناديل المعتادة. ولدت الفكرة لإنشاء قرص مرن بمثل هذه الأبعاد. قرص مرن.

تم استلام القرص المرن المألوف بتنسيق 3.5 بوصة في عام 1981. كان منشئ التنسيق Sony. كانت الأقراص المرنة الأولى مقاس 3.5 بوصات بسعة 720 كيلوبايت ، ولكن سرعان ما ظهرت نماذج تحتوي على 1.44 ميجابايت من المعلومات. ولكن بحلول منتصف التسعينات ، لم يكن هذا الحجم كافيًا. ومع ذلك ، تم الاحتفاظ بالأقراص المرنة في سوق الوسائط لفترة طويلة ، و فقط مع ظهور محركات أقراص فلاش بأسعار معقولة بدأت في فقدان الأرض.

على الرغم من جميع مزايا "محركات الأقراص المحمولة" على الأقراص المرنة ، حاولت بعض الشركات المصنعة حفظ معيار الشيخوخة. لذلك ، طورت Iomega قرصًا مرنًا يسمى Iomega Zip ، والذي اختلف حول الأقراص المرنة الكلاسيكية بسعة ذاكرة متزايدة تصل إلى 100 ميجابايت وسرعة قراءة وكتابة أعلى. ولكن نظرًا لارتفاع التكلفة والموثوقية ، لم يكن Iomega Zip قادرًا أبدًا على إخراج الأقراص المرنة 3.5 بوصة أو محركات الأقراص المحمولة في السوق.

(تابع ...)

Source: https://habr.com/ru/post/ar385663/