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60 ans avec les disques durs

Il y a trente ans, un disque dur était une option coûteuse. Pendant des décennies, il a acquis le statut de lecteur de tous les jours, il y avait même une raison de rire - avez-vous un lecteur avec un disque en rotation dans votre ordinateur? Pourquoi pas une mémoire flash dont la vitesse d'accès est bien plus élevée?

Pendant environ six décennies, la capacité du disque dur a augmenté d'un million de fois, le coût d'un mégaoctet a chuté de quelques millions de fois, la vitesse de lecture a augmenté de cent mille fois. D'un énorme appareil pour les applications professionnelles, un disque dur est devenu monnaie courante dans tout appareil informatique domestique.

Dans certaines catégories, les «crêpes» aimantées disparaissent au profit de la mémoire flash qui, bien que plus chère, est plus rapide et n'a pas peur de trembler. Mais dans certains endroits, les disques durs domineront très longtemps.

Le besoin


Avant l'avènement du métro de Moscou, les gens ordinaires voyageaient à pied ou en tramway, bien que la congestion des rues de la capitale en plein essor se fasse sentir. À peu près à la même époque, le disque dur avait ses propres méthodes de stockage de données persistantes, qui répondaient aux besoins de base, mais étaient clairement insuffisantes pour les futurs ordinateurs.

La saisie manuelle du code de programme à chaque fois est difficile et très peu pratique. Les propriétaires de personnel bon marché des années 80 seront d'accord avec cela: ils ont dû retaper de nombreux personnages d'un magazine informatique, juste pour jouer une fois à leur jouet préféré. Puis pendant longtemps pour rechercher une erreur dans le composé. Ensuite, entrez à nouveau le même programme pour un deuxième jeu ou laissez l'ordinateur allumé pendant des jours pour empêcher le programme de se réinitialiser.

Le premier lecteur et enregistreur de données pour ordinateurs n'était pas électromagnétique, mais papier. Les trous dans les cartes perforées pour cartes minces codaient les informations que l'ordinateur lisait. Certains appareils peuvent perforer des informations sur des cartes perforées inutilisées. La vitesse de lecture a été mesurée en cartes par minute. Un nombre typique  est de 300 à 2000 cartes / minute, c'est-à-dire que ces appareils peuvent lire quelques milliers de caractères par seconde. L'enregistrement était plus lent - jusqu'à 300 cartes par minute, environ 400 caractères par seconde.

Après la Seconde Guerre mondiale, la bande magnétique a commencé à faire le tour du monde, avant qu'elle ne soit un secret militaire allemand. Comme le son, les informations peuvent être enregistrées sur bande magnétique pour une lecture ultérieure, elles y resteront même après la mise hors tension. Un tel support a d'abord été utilisé pour les ordinateurs commerciauxI du UNIVAC . Des rangées de machines avec des bobines tournantes de bande magnétique se sont écrasées pour toujours dans la perception du public comme des ordinateurs des années soixante. Cette méthode est déjà plus rapide: jusqu'à 10 lecteurs de bande UNISERVO ont enregistré 128 bits par pouce sur une bande magnétique d'un demi-pouce. La vitesse de lecture et d'écriture était de 7 200 caractères par seconde - beaucoup plus élevée que les bandes perforées et les cartes perforées. La bande magnétique a un gros inconvénient: les données doivent être lues séquentiellement à partir d'un tel support. Pour obtenir le fragment souhaité, vous devez rouler la bande, ce qui affecte la vitesse de réponse.





Avec une vitesse d'accès meilleure que l'ancêtre d'un disque dur - un tambour magnétique. Un tel entraînement ressemblait à un cylindre métallique à rotation rapide recouvert d'une couche ferromagnétique. Dans la plupart des conceptions, plusieurs têtes de lecture fixes enregistrent ou lisent des données à partir de pistes magnétiques situées sur la surface extérieure. Les tambours magnétiques étaient souvent des mémoires à accès aléatoire, agissaient parfois comme un lecteur externe. Dans ce cas, la plupart des 192 têtes ont touché la surface du tambour - un danger familier aux disques durs. Capacité estimée: un quart de mégaoctet. Kreg Steppe . En tant que RAM, les tambours ont remplacé la mémoire sur des noyaux magnétiques. Pour la mémoire externe, un nouveau lecteur est apparu, où les têtes de lecture travaillaient avec la surface magnétique des plaques.






Naissance


Beaucoup de bonnes choses dans le monde de l'informatique, qui sont maintenant considérées comme la norme, sont apparues pour la première fois chez IBM. Plus tard, le géant a vendu des unités en raison d'une concurrence accrue. Le disque dur a subi le même sort: il est né chez IBM en 1956, a longtemps été l'un des principaux produits de la société, mais plus tard, en 2002, des installations de production ont été vendues à Hitachi Global Storage Technologies.

Le père du disque dur est souvent appelé Reynold Joson . Avant le disque dur, il travaillait déjà avec les systèmes de stockage de données: il a inventé le système de détection de marque , qui permettait de marquer au crayon des données sur des cartes converties en cartes perforées. En 1952, IBM, une société basée à New York, a envoyé Johnson dans la ville de San Jose en Californie pour créer un laboratoire sur la côte ouest des États-Unis.


Matériel promotionnel IBM sur les réalisations du nouveau laboratoire.

En 1954, l'équipe Johnson a inventé un nouveau type de support. Il a été introduit pour la première fois le 13 septembre 1956. Probablement, cette journée peut être considérée comme l'anniversaire du disque dur. C'était une machine composée de 50 plaques d'aluminium d'un diamètre de 24 pouces (≈61 centimètre). Il ne contient que 5 millions de mots 6 bits - 3,75 mégaoctets. Aujourd'hui, c'est la taille d'une page Web pas trop gonflée sur un site Internet . La photo la plus souvent affichée: chargement d'un IBM 305 RAMAC dans un avion. Exposition de photos explicitement mise en scène: pour le chargement, vous devez tourner à 180 °. Il est peu probable qu'une équipe de déménageurs soit en mesure de ramasser une boîte pesant une tonne.




IBM n'a pas vendu de composants, mais des ordinateurs finis. L'IBM 350 - le même disque dur - faisait partie de l'ordinateur IBM 305 RAMAC. Comme son nom l'indique, la méthode de comptabilité et de contrôle à accès aléatoire, c'était une solution pour gérer et tenir à jour les états financiers des entreprises. Le premier prototype d'ingénierie du disque est apparu en juin 1956, de véritables livraisons commerciales du système ont commencé en janvier 1958.

50 plaques sur deux surfaces d'enregistrement recouvertes d'une couche ferromagnétique. Seulement 100 couches pour l'enregistrement, sur chaque couche - 100 pistes. Les disques tournaient à une vitesse de 1200 tr / min. La vitesse d'accès était de 8 800 mots de 6 bits par minute (environ 51 Ko / s). Il n'y avait qu'une seule paire de têtes de lecture et d'écriture, qu'un mécanisme spécial poussait de haut en bas pour sélectionner la plaque souhaitée. Cette construction de tête pesait environ 1,4 kg, mais pouvait glisser du haut vers le bas en moins d'une seconde.


Film pédagogique IBM sur l'ordinateur RAMAC. Fonctionnement notable du disque dur.

Un ordinateur IBM RAMAC 305 avec un tel lecteur IBM 350 a été fourni pour un montant de 3 200 $ par mois (équivalent à environ 27 000 $ aujourd'hui). Les ingénieurs voulaient faire une version avec une capacité plus élevée, mais les spécialistes du marketing ne savaient pas pourquoi quelqu'un pourrait en avoir besoin.

Trente ans plus tard


Les nouveaux ordinateurs IBM contenaient des disques durs plus gros. Les autochtones de l'entreprise et d'autres spécialistes ont créé leurs propres entreprises pour la production de nouveaux articles.

L'ère des grands ordinateurs, accessibles uniquement aux grandes entreprises, est révolue. Elle était encore loin de la disponibilité générale, mais les premiers ordinateurs personnels sont progressivement apparus. Au début, c'étaient des machines faibles sans interface graphique. La quantité de RAM a augmenté, les processeurs sont devenus plus puissants, les systèmes de fenêtres sont nés.


Le ST-506 de 5,25 pouces de Shugart Technology (maintenant Seagate) tourne. 5 mégaoctets, 1 500 $. 1980 année.

Mais au début des années 80, le lecteur des premiers micro-ordinateurs était le plus souvent des disquettes, des cartouches ou des bandes magnétiques. Dans les cas extrêmes, le programme devait être tapé seul dans la mémoire de l'ordinateur. Les disques durs étaient chers. Souvent, ils ressemblaient à des périphériques externes connectés séparément. Par exemple, le Macintosh d'origine (2 495 $, 1984) n'avait qu'un lecteur de disquette. Une machine Apple Lisa coûteuse (9,995 $) a connecté un disque dur Apple ProFile , d'une valeur de 3 499 $.

Le prix des disques durs était comparable au coût des ordinateurs, il y avait beaucoup de normes de connexion. Le nombre de fabricants a augmenté: parmi eux se trouvaient non seulement Seagate, Western Digital, mais aussi Rodime, Shugart Associates et Control Data. Beaucoup d'entre eux ont collaboré et développé des normes de connectivité unifiées: SCSI, IDE 40 broches et ESDI . Suite à la taille des disquettes, les disques durs sont devenus plus petits: 5,25 pouces, après que les fabricants ont maîtrisé la norme de 3,5 pouces, puis essayé 2,5 pouces.


Les sons du Western Digital WD93028-X de 3,5 pouces. 20 mégaoctets, 1989.

En 1985, le nombre de participants au marché des disques durs avait atteint 75. Depuis lors, il est en baisse par suite d'acquisitions, de fusions et de faillites. À la fin des années 80, le disque dur est devenu moins cher et a commencé à apparaître comme un standard sur l'ordinateur. À la fin des années 80, le coût d'un mégaoctet du lecteur est tombé en dessous de cinquante dollars. Un disque Western Digital de 20 mégaoctets en mars 1989 ne coûtait que 899 $. Au début de la décennie, un lecteur de même taille était quatre fois plus cher.

Soixante ans plus tard et plus loin


En 1999, le nombre de fabricants était tombé à 15. En 2009, il y en avait 6. Aujourd'hui, seules trois entreprises dans le monde produisent des disques durs.

En soixante ans, la capacité du disque dur a atteint dix téraoctets. Si nous parlions d'une voiture, alors pendant soixante ans de développement, une petite ville pourrait tenir dans une berline à quatre portes, et cela coûterait comme une boîte d'allumettes.

La capacité des plaques augmente en raison de diverses astuces. Les plaques des premiers disques durs étaient recouvertes d'une seule couche magnétique, aujourd'hui il y en a beaucoup plus, et chacune remplit sa fonction. Les têtes basées sur l'effet de la résistance magnétique géante ont été remplacées par des têtes à effet magnétorésistif tunnel. Les têtes écrivent des données non pas horizontalement, mais verticalement, ce qui permet d'augmenter la densité d'enregistrement. L'hermozone de certains disques est remplie d'hélium pour augmenter le nombre de plaques. Au fil des décennies, le disque dur a commencé à se réduire à des tailles inimaginables. Il existe des disques d'un diamètre d'un pouce ou moins . Il semblait qu'il y aurait des disques durs dans chaque appareil: des ordinateurs pornographiques de 3,5 pouces sur les ordinateurs de bureau aux téléphones mobiles. La réalité en a décidé autrement.






Six formats: disques durs 8, 5,25, 3,5, 2,5, 1,8 et 1 pouce.

Aujourd'hui, une mémoire flash moins chère, réalisée sous forme de puces sans pièces mobiles. Tout d'abord, elle a mis fin aux minuscules formats de disque dur dans les lecteurs audio, puis elle a commencé à apparaître sur les ordinateurs portables et les ordinateurs de bureau. Les disques sont plus rapides, consomment moins d'énergie, plus silencieux au travail et n'ont pas peur de trembler. Il n'y a pas de pièces mobiles - la réponse est beaucoup plus faible. Les SSD sont encore plus chers et leurs cellules ont une ressource de réécriture limitée. Cependant, le prix continue de baisser et les cycles d'écriture d'un état solide à un utilisateur impatient de changer de gadget sont excessifs.

Et encore, dans un avenir proche, les disques durs n'iront nulle part. Ils serviront le monde pendant plus d'une décennie et resteront peut-être longtemps sous forme d'archives. La bande magnétique, qui semble avoir disparu, existe toujours en tant que périphérique de stockage d'archives. Il était une fois, les disques durs peuvent être menacés par quelque chose comme ça - plusieurs applications hautement spécialisées. Les fabricants eux-mêmes affirment que l'enregistrement magnétique thermo-assisté et son développement ultérieur permettront aux disques durs de rester compétitifs pendant encore vingt ans. Peut-être que dans dix ans, un disque dur ordinaire pourra contenir une centaine de téraoctets.



Source: https://habr.com/ru/post/fr398819/

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