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60 Jahre mit Festplatten

Vor dreißig Jahren war eine Festplatte eine teure Option. Jahrzehntelang erhielt es den Status eines alltäglichen Laufwerks, es gab sogar einen Grund zum Lachen - haben Sie ein Laufwerk mit einer sich drehenden Festplatte in Ihrem Computer? Warum nicht Flash-Speicher, dessen Zugriffsgeschwindigkeit viel höher ist?

Seit etwa sechs Jahrzehnten ist die Kapazität der Festplatte millionenfach gestiegen, die Kosten für ein Megabyte sind um ein paar Millionen Mal gesunken, die Lesegeschwindigkeit hat sich hunderttausendmal erhöht. Von einem riesigen Gerät für Geschäftsanwendungen ist eine Festplatte in jedem Heimcomputer alltäglich geworden.

In bestimmten Kategorien verschwinden magnetisierte „Pfannkuchen“ zugunsten des Flash-Speichers, der zwar teurer, aber schneller ist und keine Angst vor Erschütterungen hat. Aber an einigen Orten werden Festplatten sehr lange dominieren.

Die Notwendigkeit


Vor dem Aufkommen der Moskauer U-Bahn reisten gewöhnliche Menschen zu Fuß oder mit der Straßenbahn, obwohl die Straßen der boomenden Hauptstadt überlastet waren. Etwa zur gleichen Zeit verfügte die Festplatte über eigene Methoden zur dauerhaften Datenspeicherung, die die Grundanforderungen erfüllten, für zukünftige Computer jedoch eindeutig nicht ausreichten.

Die manuelle Eingabe des Programmcodes ist jedes Mal schwierig und sehr unpraktisch. Besitzer von billigem Personal aus den achtziger Jahren werden dem zustimmen: Sie mussten viele Zeichen aus einem Computermagazin erneut eingeben, um einmal ihr Lieblingsspielzeug zu spielen. Dann lange nach einem Fehler in der gewählten suchen. Geben Sie dann für ein zweites Spiel dasselbe Programm ein oder lassen Sie den Computer tagelang eingeschaltet, um ein Zurücksetzen des Programms zu verhindern.

Der erste Datenleser und -schreiber für Computer war nicht elektromagnetisch, sondern Papier. Die Löcher in den Lochkarten für dünne Karten codierten die Informationen, die der Computer las. Einige Geräte können Informationen auf nicht verwendeten Lochkarten durchstoßen. Die Lesegeschwindigkeit wurde in Karten pro Minute gemessen. Eine typische Zahl  liegt zwischen 300 und 2000 Karten / Minute, dh diese Geräte können einige tausend Zeichen pro Sekunde lesen. Die Aufnahme war langsamer - bis zu 300 Karten pro Minute, ungefähr 400 Zeichen pro Sekunde.

Nach dem Zweiten Weltkrieg begann Magnetband um die Welt zu laufen, bevor es ein deutsches Militärgeheimnis war. Wie Ton können Informationen zum späteren Lesen auf Magnetband aufgezeichnet werden. Sie bleiben auch nach dem Ausschalten dort. Ein solcher Träger wurde erstmals für kommerzielle Computer in verwendetI des UNIVAC . Maschinenreihen mit sich drehenden Magnetbandspulen stießen als Computer der sechziger Jahre für immer in die öffentliche Wahrnehmung. Diese Methode ist bereits schneller: Bis zu 10 UNISERVO- Bandlaufwerke sparten 128 Bit pro Zoll auf einem Magnetband von einem halben Zoll. Die Lese- und Schreibgeschwindigkeit betrug 7.200 Zeichen pro Sekunde - viel höher als bei Lochbändern und Lochkarten. Magnetband hat einen großen Nachteil: Daten müssen nacheinander von einem solchen Medium gelesen werden. Um das gewünschte Fragment zu erzielen, müssen Sie das Band rollen, was sich auf die Reaktionsgeschwindigkeit auswirkt.





Mit einer Zugriffsgeschwindigkeit besser als der Vorläufer einer Festplatte - eine Magnettrommel. Ein solcher Antrieb sah aus wie ein schnell rotierender Metallzylinder, der mit einer ferromagnetischen Schicht beschichtet war. Bei den meisten Konstruktionen zeichnen mehrere feste Leseköpfe Daten von Magnetspuren auf der Außenfläche auf oder lesen sie. Magnettrommeln waren oft Direktzugriffsspeicher und fungierten manchmal als externes Laufwerk. In diesem Fall berührten viele der 192 Köpfe die Oberfläche der Trommel - eine Gefahr, die Festplatten bekannt ist. Geschätzte Kapazität: ein Viertel Megabyte. Kreg Steppe . Als RAM ersetzten die Trommeln den Speicher auf Magnetkernen. Für den externen Speicher erschien ein neues Laufwerk, bei dem die Leseköpfe mit der magnetischen Oberfläche der Platten arbeiteten.






Geburt


Viele der guten Dinge in der Computerwelt, die heute als Standard gelten, wurden erstmals bei IBM vorgestellt. Später verkaufte der Riese aufgrund des zunehmenden Wettbewerbs Einheiten. Die Festplatte erlitt das gleiche Schicksal: Er wurde 1956 bei IBM geboren, war viele Jahre lang eines der führenden Produkte des Unternehmens, aber später, im Jahr 2002, wurden Produktionsanlagen an Hitachi Global Storage Technologies verkauft.

Der Vater der Festplatte wird oft Reynold Joson genannt . Vor der Festplatte arbeitete er bereits mit Datenspeichersystemen: Er erfand das Mark-Sense- System , mit dem Daten auf Karten, die in Lochkarten umgewandelt wurden, mit einem Bleistift markiert werden konnten. 1952 schickte IBM, ein in New York ansässiges Unternehmen, Johnson nach San Jose in Kalifornien, um ein Labor an der Westküste der USA einzurichten.


IBM Werbematerial zu den Errungenschaften des neuen Labors.

Bis 1954 erfand das Johnson-Team einen neuen Medientyp. Es wurde erstmals am 13. September 1956 eingeführt. Wahrscheinlich kann dieser Tag als Geburtstag der Festplatte angesehen werden. Es war eine Maschine, die aus 50 Aluminiumplatten mit einem Durchmesser von 61 cm bestand. Es passte nur 5 Millionen 6-Bit-Wörter - 3,75 Megabyte. Heute ist dies die Größe einer nicht allzu aufgeblähten Webseite auf einer Internetseite . Das am häufigsten angezeigte Foto: Laden eines IBM 305 RAMAC in ein Flugzeug. Explizit inszenierte Foto-Show: Zum Laden müssen Sie um 180 ° drehen. Es ist unwahrscheinlich, dass ein Team von Umzugsunternehmen eine Kiste mit einem Gewicht von einer Tonne aufheben kann.




IBM verkaufte keine Komponenten, sondern fertige Computer. Die IBM 350 - dieselbe Festplatte - war Teil des IBM 305 RAMAC-Computers. Wie der Name schon sagt, war die Direktzugriffsmethode für Rechnungslegung und Kontrolle eine Lösung für die Verwaltung und Pflege von Abschlüssen in Unternehmen. Der erste technische Prototyp der Scheibe erschien im Juni 1956, echte kommerzielle Auslieferungen des Systems begannen im Januar 1958.

50 Platten auf zwei mit einer ferromagnetischen Schicht beschichteten Aufzeichnungsflächen. Nur 100 Ebenen für die Aufnahme auf jeder Ebene - 100 Spuren. Die Scheiben drehten sich mit einer Geschwindigkeit von 1200 U / min. Die Zugriffsgeschwindigkeit betrug 8.800 6-Bit-Wörter pro Minute (ca. 51 KB / s). Es gab nur ein Paar Lese- und Schreibköpfe, die durch einen speziellen Mechanismus auf und ab gedrückt wurden, um die gewünschte Platte auszuwählen. Diese Kopfkonstruktion wog etwa 1,4 kg, konnte aber in weniger als einer Sekunde von der oberen zur unteren Platte rutschen.


IBM Lehrfilm über den RAMAC-Computer. Auffälliger Festplattenbetrieb.

Ein IBM RAMAC 305-Computer mit einem solchen IBM 350-Laufwerk wurde gegen eine Gebühr von 3.200 USD pro Monat bereitgestellt (dies entspricht heute ungefähr 27.000 USD). Ingenieure wollten eine Version mit einer höheren Kapazität erstellen, aber Vermarkter wussten nicht, warum jemand sie benötigen könnte.

Dreißig Jahre später


Neuere IBM-Computer enthielten größere Festplatten. Einheimische des Unternehmens und andere Spezialisten gründeten ihre eigenen Unternehmen für die Herstellung neuer Artikel.

Die Ära der großen Computer, die nur großen Unternehmen zugänglich waren, ging vorbei. Es war noch weit von der allgemeinen Verfügbarkeit entfernt, aber die ersten PCs erschienen nach und nach. Anfangs waren dies schwache Maschinen ohne grafische Oberfläche. Die Menge an RAM wuchs, Prozessoren wurden leistungsfähiger, Fenstersysteme wurden geboren.


Der 5,25-Zoll-ST-506 von Shugart Technology (jetzt Seagate) dreht sich. 5 Megabyte, 1.500 US-Dollar. 1980 Jahr.

In den frühen achtziger Jahren bestand das Laufwerk der ersten Mikrocomputer jedoch hauptsächlich aus Disketten, Kassetten oder Magnetbändern. In extremen Fällen musste das Programm selbst in den Arbeitsspeicher des Computers eingegeben werden. Festplatten waren teuer. Oft sahen sie aus wie externe Geräte, die separat angeschlossen waren. Zum Beispiel hatte der ursprüngliche Macintosh (2.495 US-Dollar, 1984) nur ein Diskettenlaufwerk. Eine teure Apple Lisa- Maschine (9.995 US-Dollar) hat eine Apple ProFile- Festplatte im Wert von 3.499 US-Dollar angeschlossen.

Der Preis für Festplatten war vergleichbar mit den Kosten für Computer, es gab viele Verbindungsstandards. Die Zahl der Hersteller wuchs: Unter ihnen befanden sich nicht nur Seagate, Western Digital, sondern auch Rodime, Shugart Associates und Control Data. Viele von ihnen arbeiteten zusammen und entwickelten einheitliche Konnektivitätsstandards: SCSI, 40-Pin-IDE und ESDI . Entsprechend der Größe der Disketten wurden die Festplatten kleiner: 5,25 Zoll, nachdem die Hersteller den 3,5-Zoll-Standard beherrschten, versuchten sie es mit 2,5 Zoll.


Die Sounds des 3,5-Zoll-Western Digital WD93028-X. 20 Megabyte, 1989.

Bis 1985 hatte die Zahl der Teilnehmer am Festplattenmarkt 75 erreicht. Seitdem ist sie durch Akquisitionen, Fusionen und Insolvenzen zurückgegangen. Ende der achtziger Jahre wurde die Festplatte billiger und erschien als Standard im Computer. Ende der achtziger Jahre fielen die Kosten für ein Megabyte des Laufwerks unter fünfzig Dollar. Ein 20-Megabyte-Western-Digital-Laufwerk kostete im März 1989 nur 899 US-Dollar. Zu Beginn des Jahrzehnts war ein Laufwerk der gleichen Größe viermal teurer.

Sechzig Jahre später und weiter


Bis 1999 ging die Anzahl der Hersteller auf 15 zurück. 2009 waren es 6. Heute stellen weltweit nur drei Unternehmen Festplatten her.

In über 60 Jahren hat die Kapazität der Festplatte zehn Terabyte erreicht. Wenn wir über ein Auto sprechen würden, würde eine kleine Stadt für sechzig Jahre Entwicklung in eine viertürige Limousine passen und als Streichholzschachtel kosten.

Die Kapazität der Platten wächst aufgrund einer Vielzahl von Tricks. Die Platten der ersten Festplatten waren mit einer Magnetschicht bedeckt, heute gibt es viel mehr davon, und jede erfüllt ihre Funktion. Köpfe, die auf der Wirkung des riesigen Magnetwiderstands basierten, wurden durch Köpfe mit einem magnetoresistiven Tunneleffekt ersetzt. Die Köpfe schreiben Daten nicht horizontal, sondern vertikal, wodurch die Aufzeichnungsdichte erhöht werden kann. Die Hermozone einiger Scheiben ist mit Helium gefüllt, um die Anzahl der Platten zu erhöhen. Im Laufe der Jahrzehnte schrumpfte die Festplatte auf unvorstellbare Größen. Das Scheibendurchmesser in Zoll und kleiner . Es schien, als gäbe es auf jedem Gerät Festplatten: von 3,5-Zoll-Pornocomputern auf Desktop-Computern bis hin zu Mobiltelefonen. Die Realität verfügte etwas anderes.






Sechs Formate: 8-, 5,25-, 3,5-, 2,5-, 1,8- und 1-Zoll-Festplatten.

Heute billiger Flash-Speicher, hergestellt in Form von Chips ohne bewegliche Teile. Zuerst setzte sie den winzigen Festplattenformaten in Audioplayern ein Ende, dann erschien sie auf Laptops und Desktop-Computern. Festplatten sind schneller, verbrauchen weniger Energie, sind leiser bei der Arbeit und haben keine Angst vor dem Zittern. Es gibt keine beweglichen Teile - die Reaktion ist viel geringer. SSDs sind immer noch teurer und ihre Zellen verfügen nur über eine begrenzte Ressource zum Umschreiben. Der Preis sinkt jedoch weiter und die Zyklen des Schreibens eines Festkörpers an einen ungeduldigen Benutzer zum Ändern von Gadgets sind zu hoch.

Und dennoch werden Festplatten in naher Zukunft nirgendwo hingehen. Sie werden der Welt mehr als ein Jahrzehnt lang dienen und vielleicht noch lange als Archivformat bleiben. Magnetband, das verschwunden zu sein scheint, existiert immer noch als Archivspeichergerät. Es war einmal eine Zeit, in der Festplatten mit so etwas bedroht waren - mehreren hochspezialisierten Anwendungen. Die Hersteller selbst sagen, dass die thermounterstützte Magnetaufzeichnung und ihre Weiterentwicklung es den Festplatten ermöglichen werden, weitere zwanzig Jahre wettbewerbsfähig zu bleiben. Vielleicht passt eine normale Festplatte in zehn Jahren auf hundert Terabyte.



Source: https://habr.com/ru/post/de398819/

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