Historia dysków twardych

Podczas gdy nowe komputery coraz częściej wyposażane są w dyski SSD, talerzowe dyski twarde nadal bronią swej pozycji w zakresie stosunkowo taniego i bezpiecznego przechowywania danych.

IBM 350 – pierwszy dysk twardy

Pierwsze dyski twarde znacznie różniły się od tych wykorzystywanych w czasach współczesnych – powstanie pierwszego dysku datuje się na 1956 rok, kiedy to firma IBM stworzyła HDD o parametrach, które trudno dziś sobie wyobrazić – tj. dysk miał ogromne gabaryty (dysk ważył niemal tonę), przy jednocześnie bardzo niskiej pojemności (miał 5 MB), do tego pracował niezwykle wolno. Dysk wyposażony był w 50 dwudziestoczterocalowych talerzy i pracował z prędkością 1200 obrotów na minutę.

Dysk IBM 305 

Zdjęcie pochodzi z archiwum http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/storage/storage_PH0305.html

Nośnik stanowił element produkowanych przez firmę IBM komputerów IBM 305 RAMAC, które ze względu na swe gabaryty do działania wymagały całkiem sporego pomieszczenia i stanowił przełom w technologii zapisu danych.  W ciągu 6 lat wyprodukowanych zostało około 1000 sztuk tego modelu i mimo, że dysk jest mocno przestarzały jak na dzisiejsze standardy, to współczesne nośniki pracują w oparciu o takie same zasady co ich pierwowzór.

Komputer IBM 305 RAMAC

Zdjęcie pochodzi z archiwum IBM http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/storage/storage_PH0305.html

Wkrótce klienci zaczęli oczekiwać większych pojemności dysków, jednak nie mieli miejsca na instalowanie urządzeń magazynujących o rozmiarach dwóch pralek. W efekcie inżynierowie IBM wprowadzili w 1962r. magazyn wymienny – IBM 1311 – Disk Storage Drive, które pozwalały klientom na zwiększanie pojemności zgodnie z ich potrzebami. W tym rozwiązaniu zmniejszony został rozmiar średnicy dysków do 14 cali.

IBM 1311 – Disk Storage Drive

Zdjęcie pochodzi z archiwum IBM http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/storage/storage_PH1311A.html

Rewolucja PC

Aż do lat 70 komputery były drogimi specjalistycznymi urządzeniami o dużych gabarytach, wykorzystywanymi przez instytucje dysponujące dużymi budżetami – wojsko, agencje rządowe, uniwersytety i największe firmy. Zmniejszające się ceny podzespołów elektronicznych oraz rosnący apetyt użytkowników domowych doprowadziły do powstania pierwszych komputerów osobistych (PC – personal computer). Co prawda, początkowo miały one ograniczone możliwości działania i przechowywania danych, ale technologia w tym zakresie nadal była rozwijana.

Przełom w technologii produkcji nośników nastąpił w roku 1980, kiedy to w firmie Shugart Technology powstał dysk ST – 506 zbliżony nieco wyglądem do dzisiejszych dysków – miał 5,25’ i pojemność 5MB, zaprojektowany tak by pasował do komputerów osobistych. Rozwiązanie było na tyle popularne, że szybko stało się standardem dla komputerów PC w latach 80-tych. A producent Shugart Technology zmienił nazwę na Seagate.

Dysk ST-506

W kierunku miniaturyzacji

W latach 80 i 90 producenci dysków twardych oraz komputerów osobistych wprowadzali kolejne innowacje – dyski 5,25” szybko ustąpiły miejsca nośnikom 3,5”, a kiedy popularności nabrały laptopy dyski ponownie skurczyły się, tym razem do rozmiaru 2,5”. Pierwszy dysk tego formatu PrairieTek 220 miał pojemność 20 MB – powstał w 1998 roku i stanowił kolejny przełom w technologii produkcji dysków twardych.

Wraz ze zmianą gabarytów nośników pojawiły się również kolejne interfejsy – IDE, ATA, SATA, SCSI. Poza tym, twórcy napędów postawili na zwiększenie ilości obrotów talerzy oraz prędkość silnika – początkowo standardem było 5400 obrotów na minutę, poprzez 7200, po 10 000 – 15 000 obrotów na minutę. Parametry te mają wpływ na szybkość pracy nośników – odczytu i zapisu informacji oraz czas dostępu do danych. Na rynek dysków twardych wkroczyły kolejni producenci dysków – Western Digital, czy Toshiba.

Technologia SSD

Choć pierwowzory technologii SSD sięgają swą historią niemalże początków komputerów, to do powszechnego obiegu trafiły stosunkowo późno, bo dopiero w latach 2000, kiedy do ogólnej sprzedaży wprowadziły je m.in. San Disk oraz Samsung.

W chwili obecnej już niemal wszyscy producenci laptopów mają w swej ofercie urządzenia wyposażone w dyski SSD. W oparciu o technologię NAND pracują także pozostałe urządzenia mobilne – telefony, smartfony czy tablety.

Co prawda dyski SSD nadal mają mniejsze pojemności w stosunku do tradycyjnych dysków talerzowych oraz wyższą od nich cenę, jednak są wydajniejsze i szybsze w użyciu. Do tego, z racji swej konstrukcji są mniej narażone na usterki fizyczne – zbudowane są praktycznie z samej elektroniki, nie zawierają elementów mechanicznych jak HDD.

Choć dyski twarde mają już ponad 60 lat, to nadal królują w świecie pamięci masowych, głównie ze względu na koszt gigabajta danych. Mimo, że producenci dysków SSD próbują dorównać im kroku, to najbliższa przyszłość i tak należy do HDD, który daje najlepszy efekt za swoją cenę. W tej chwili większość także światowych centr danych opiera swa pracę o dyski talerzowe, przeważnie są to bardziej odporne, dedykowane pracy ciągłej dyski SAS.

Przyszłość

Z uwagi na fakt, że komputery i urządzenia mobilne konsekwentnie przechodzą na technologię flash, to można się spodziewać, że w ciągu kolejnych lat dyski SSD zajmą miejsce starych wysłużonych dysków twardych.

Nie ma wątpliwości, że sprzedaż dysków twardych spada z roku na rok. Użytkownicy coraz częściej kupują dyski SSD, bądź całkiem rezygnują z pracy na pecetach i przechodzą na laptopy oraz urządzenia mobilne.

Niezależnie od tego, technologie HDD nadal rozwijane są przez producentów dysków twardych – producenci dysków nieustannie zwiększają gęstość zapisu, znaleźli także sposoby na upychanie w obudowach większej ilości talerzy. W tej chwili w powszechnym obiegu są już dyski o pojemności 10 TB. W ostatnim czasie firma Seagate zaprezentowała dysk 14 – terabajtowy, a w swych planach do 2020r.  firma ujęła dyski o pojemności 20 TB. Dyrektor finansowy firmy szacuje, że dyski twarde pozostaną w obiegu przez kolejne 15 – 20 lat.

Inżynierowie rozwijający technologię HDD nie przeczą, że w kolejnych latach dyski twarde mogą osiągnąć pojemność nawet 100 TB. I choć dziś wydaje się niemal nieprawdopodobne, to gdyby w 1956 roku powiedzieć producentom komputera IBM 305 RAMAC, że w nie tak bardzo odległej przyszłości dyski będą miały pojemność ponad dwa miliony razy większą, też pewnie by nie uwierzyli.