Kronika CHIP-a: Dyski twarde

Od 5 megabajtów do 1 terabajta: technologia wytwarzania dysków twardych rozwija się błyskawicznie. CHIP zabierze cię w podróż w czasie i da ci przedsmak tego, jakich nośników danych będziemy używać w przyszłości.

O dyskach twardych przypominamy sobie, kiedy nawalają albo kiedy zaczyna brakować na nich wolnego miejsca. Wymagania współczesnych programów w zakresie pojemności dyskowej są gigantyczne, a cyfrowa muzyka, zdjęcia i filmy zajmują gigabajt za gigabajtem.

Obecny rekord pojemności sprzedawanych dysków wynosi 1 terabajt. Hitachi ogłosiło już jednak, że w ciągu najbliższych miesięcy wypuści na rynek 3,5-calowy dysk twardy o pojemności 2 terabajtów. Uzyskanie tak wielkich pojemności możliwe jest dzięki zwiększaniu gęstości zapisu (umieszczaniu większej liczby danych na tej samej powierzchni nośnika), do czego walnie przyczyniła się technologia prostopadłego zapisu danych. Wiele wskazuje jednak na to, że zapis magnetyczny w dyskach zostanie wyparty przez rejestrację danych w pamięci flash.

1987: Dyski twarde dostępne dla zwykłych użytkowników

Pierwszy dysk twardy pojawił się na rynku w 1956 roku za sprawą firmy IBM. Ważył… pół tony, oferując przy tym pojemność całkowitą 5 MB. Ten nośnik danych – jeśli można użyć takiego określenia – potrzebował wbudowanego kompresora do chłodzenia, by móc funkcjonować. Dopiero po upływie kolejnych trzydziestu lat dyski twarde stały się dostępne dla zwykłych użytkowników, choć nadal kosztowały majątek.

W 1987 roku CHIP przetestował zewnętrzny dysk SCSI firmy Logic Array. Wówczas dyski twarde kupowało się wraz ze specjalnymi pokrowcami – ułatwiały one przenoszenie urządzeń ważących około pięciu kilogramów. Oprócz ograniczonej, w porównaniu z dzisiejszymi standardami, pojemności ówczesne dyski miały jeszcze jedną wadę: były bardzo powolne. Wspomniany dysk Logic Array na przeprowadzenie 100 operacji potrzebował prawie 10 sekund, co odpowiada transferowi danych na poziomie zaledwie 0,5 MB/s – jednej setnej szybkości osiąganej przez współczesne nośniki.

Później rozwój technologii dyskowej uległ znacznemu przyspieszeniu. W 1988 roku Peter Grünberg i Albert Fert odkryli gigantyczny magnetoopór (GMR), którego wykorzystanie umożliwiło wyraźne zagęszczenie danych. W 1998 roku przetestowaliśmy jeden z pierwszych napędów dyskowych wykorzystujących to zjawisko. Chociaż pojemność 16 GB była na tamte czasy olbrzymia, dysk twardy IBM-u załapał się dopiero na szóste miejsce w rankingu. Powodem tego był mierny czas dostępu.

Ostatnim wielkim sukcesem osiągniętym przy produkcji tradycyjnych dysków twardych jest zapis prostopadły, dzięki któremu można uniknąć nakładania bitów na siebie i tym samym zmieścić więcej danych. Dzisiaj jednak znacznie większą uwagę producenci dysków zwracają na coraz bardziej przystępne cenowo pamięci flash. Bo przyszłość należy do Solid State Drive (SSD), jak nazywane są dyski twarde nowego typu, a nie do nośników magnetycznych (oznaczanych jako HDD – od Hard Disc Drive). I to mimo że dysk SSD o pojemności 1 TB na razie zdecydowanie wykracza poza obecne możliwości konstrukcyjne producentów.

Najważniejsze etapy rozwoju
1956
Pierwsze dyski twarde ważą 500 kilogramów

IBM zaprezentował pierwszy dysk twardy oznaczono jako IBM 350 (pojemność niespełna 5 MB, 24-

-calowe talerze wirujące z prędkością 1200 obr./min, czas dostępu wynosi 600 ms, masa 500 kg, zużycie prądu 10 kW). Wypożyczenie dysku kosztowało ok. 5 tys. dolarów za miesiąc.

1963
Wymienne nośniki

IBM 1311 przypominał ładowaną od góry pralkę. Można było w nim wymieniać moduły dyskowe o pojemności około 2 MB.

1973
Winchester

IBM uruchomił projekt Winchester, mając na celu stworzenie dysku, w którym poza wbudowanym nośnikiem można byłoby wykorzystywać wymienny moduł. Ponieważ w prototypie oba nośniki miały po 30 MB, nazwa kodowa nawiązywała do słynnej strzelby Winchester 30-30. Ostatecznie zdecydowano się tylko na wymienny nośnik, ale nazwa pozostała.

1979
8-calowy Winchester

Pojawiły się Winchestery produkowane na masową skalę. Przeznaczone były oczywiście na rynek korporacyjny, a ich nabywcy musieli płacić po około 3000 zł za 1 MB pojemności.

1980
Sprzedano pierwszy dysk 5,25-calowy

Segate wprowadza na rynek model ST506 z talerzami o średnicy 5,25 cala. Jego nazwa staje się synonimem tej wielkości nośników. Dysk ST506 mieści 6 MB i kosztuje wówczas 1 tys. dolarów.

1986
Specyfikacja SCSI

SCSI jest jednym z pierwszych zestandaryzowanych protokołów wejścia/wyjścia dla interfejsu dysku.

1987
LIDER RANKINGU DYSKÓW

Logic Aray Proapp 20S

Pojemność: 20 MB

Nośnik: Seagate 3,5 cala

Kontroler: Omti 3110

Transfer: ok. 0,5 MB/s

1989
Interfejs IDE

Firma Western Digital opracowała interfejs Integrated Drive Electonics, który stał się standardem w pecetowych dyskach.

1997
Gigantyczny magnetoopór

Pierwszy dysk IBM wykorzystujący zjawisko gigantycznego magnetooporu, odkryte przez Petera Grünberga.

1998
INNOWACJA W RANKINGU DYSKÓW

IBM DTTA-351680

Pojemność: 16 GB

Czas dostępu: 17,1 ms

Interfejs: UDMA

Głośność: 40 dB

Zużycie prądu: 6 W

2001
LIDER RANKINGU DYSKÓW

Maxtor VL40 32049H2

Pojemność: 20 GB

Transfer: 24,4 MB/s

Interfejs: UDMA/100

Głośność: 1,4 sona

2004
Pojawia się NCQ

Seagate wprowadza dysk z optymalizacją transferu danych Na-tive Command Queuing.

2005
Pierwszy dysk hybrydowy

Samsung zaprezentował dysk, który poza talerzami magnetycznymi miał wbudowaną szybką pamięć NAND.

2006
Zapis prostopadły

Seagate Momentus 5400.3 to pierwszy 2,5-calowy dysk twardy (160 GB) wykorzystujący technologię zapisu prostopadłego.

2007
LIDER RANKINGU DYSKÓW

Samsung T133 HD401LJ

Pojemność: 400 GB

Transfer: 57,3 MB/s

Czas dostępu: 12 ms

Interfejs: SATA

Głośność: 1,9 sona

Terabajtowy dysk twardy

Firma Hitachi wprowadza na rynek pierwszy twardy dysk o pojemności 1 terabajta – model 7K1000.

Przyszłość
Solid State Drive

Dyski twarde przyszłości pracują bezszelestnie, a przy tym są nieporównywalnie szybsze i zużywają zdecydowanie mniej energii niż poprzednicy. Ponadto modele wykorzystujące zamiast ruchomych talerzy  pamięć flash są odporne na wstrząsy. Obecnie największy dostępny na rynku dysk SSD ma pojemność 64 GB. Główna przeszkoda w szybkim upowszechnianiu się tej technologii to cena: pamięci flash są wciąż bardzo drogie. Jednak eksperci prognozują, że potrzeba zaledwie 5 lat, by SSD dogoniły konwencjonalne dyski pod względem stosunku ceny do pojemności.

Wzrost pojemności

Dzięki coraz większej gęstości zapisu pojemność dysków twardych wzrasta dziesięciokrotnie
co około pięć lat.

Close

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.