Historia dysków twardych od kart perforowanych do dysków SSD

Dysk twardy to ważny element technologii, który często pozostaje niezauważony niczym bardziej rzucające się w oczy podzespoły. To jest serce każdego systemu komputerowego. Wszystkie Twoje cenne dane – dokumenty, zdjęcia, muzyka, aplikacje itp. – znajdują się na dysku twardym HDD.

W tym artykule zagłębimy się w skomplikowany świat dysków twardych, opisując ich ewolucję od gigantów wielkości pokoju do wydajnych, kompaktowych maszyn mieszczących się w kieszeni.

Okładka perforowana

W połowie XX wieku karty perforowane były popularnym sposobem wprowadzania informacji do komputerów, przy czym każda karta odpowiadała wierszowi poleceń lub danym. Były to czasy komputerów mainframe, takich jak IBM 305, które przechowywały dane na dyskach twardych.

Pamięć masowa IBM 350

System pamięci masowej złożony z 350 dysków stanowił kluczowy element systemu o swobodnym dostępie IBM 305 RAMAC, wprowadzonego we wrześniu 1956 r. System składa się z 40 dysków magnetycznych i pary głowic odczytująco-zapisujących zamontowanych na wysięgniku, który porusza się w górę i w dół, umożliwiając dostęp do każdego dysku. Łączna pojemność wszystkich 40 dysków wynosi 5 MB.

IBM RAMAC 305

IBM RAMAC 305 była uniwersalną maszyną do elektronicznego przetwarzania danych. Był to jeden z ostatnich systemów lampowych IBM. Wyprodukowano ponad 1000 egzemplarzy, zanim IBM zakończyło produkcję w 1961 roku. System był dość duży i do jego obsługi potrzeba było trzech operatorów.

Al Hoagland – członek zespołu wynalazców systemu RAMAC

Al Hoagland był członkiem zespołu RAMAC. Przez 28 lat pracował w IBM. Dodał, że RAMAC był pierwszym systemem przechowywania danych na dyskach komputerowych. Wtedy zaczął dostrzegać przyszłość dysków twardych.

Dysk magnetyczny IBM

IBM wynalazło dysk magnetyczny na początku lat 50. Dysk składał się ze 100 koncentrycznych rowków po każdej stronie. Każdy slot mieści 500 znaków (liter i cyfr). Dzięki temu dyskowi użytkownicy mogą odzyskać informacje bezpośrednio w czasie krótszym niż 1 sekunda.

Bęben magnetyczny IBM 650

Bęben o długości 16 cali (~40 cm), obracający się z prędkością 12 500 obr./min, używany w systemie komputerowym IBM 650 w połowie lat 50., mieszczący 10 000 znaków. Dane są kodowane w formie magnetycznej na 40 ścieżkach wokół bębna.

Dysk twardy IBM 1311

Zaledwie dwa lata po wprowadzeniu RAMAC 305, IBM wypuściło 1311 – pierwszy system pamięci masowej wykorzystujący „latające” głowice odczytu/zapisu na mechanicznie napędzanych ramionach, umożliwiające odczyt i zapis danych na powierzchni 50 24-calowych dysków magnetycznych. Ramię głowicy odczytująco-zapisującej 1311 jest połączone z obrotowym siłownikiem, a każdy talerz ma własną głowicę odczytująco-zapisującą.

IBM 1301 Pamięć wymienna

Technologia magazynowania pozwoliła na zmniejszenie urządzeń o rozmiarach od lodówki do pralki. System zawiera sześć wymiennych dysków 14-calowych, każdy o maksymalnej pojemności 2,6 MB. Numer 1301 stosowano w połowie lat 70-tych.

Od 1979 do 2010

Od 1970 roku do dziś pojawiło się 6 generacji dysków twardych: pierwszą generacją był model o rozmiarze dysku 8 cali (20 cm), po którym następowały modele o rozmiarach 5,25 cala (13 cm), 3,5 cala (9 cm), 2,5 cala (6,4 cm), 1,8 cala (4,6 cm) i 1 cala (2,54 cm).

• Hitachi Microdrive 16GB mini dysk twardy

Niewielkie dyski twarde Microdrive firmy Hitachi napędzały rewolucję w dziedzinie urządzeń przenośnych. Na przykład iPod firmy Apple, gdy po raz pierwszy pojawił się na rynku w 2001 r., miał 1,8-calowy dysk twardy o pojemności 5 GB. W 2006 roku iPod został wyposażony w miniaturowy dysk twardy o pojemności 160 GB.

• Mniejszy, lepszy

Oryginalny Microdrive miał rozmiar 1,8 cala, następnie zmniejszono go do 1 cala, a ostatecznie do 0,85 cala (2,2 cm).

• Pamięć flash USB

Pamięć masowa SSD (ang. Solid-State Storage), czyli pamięć flash NAND, szybko zastępuje tradycyjne dyski twarde w roli przenośnej pamięci masowej. Pamięć flash Pico firmy SuperTalent (na zdjęciu) mieści 8 GB danych. Jednak dziś pamięć USB wielkości palca może osiągnąć pojemność nawet 256 GB.

W 1956 roku pamięć RAMAC 305 mieściła 5 milionów znaków. Obecnie dostępne są dyski twarde o pojemności do 3 TB, a pojemność pamięci SSD szybko zbliża się do terabajtów.

Od 2010 do chwili obecnej

Obecnie dyski twarde są mniejsze, szybsze i mogą przechowywać ogromne ilości danych. Innym rodzajem pamięci masowej danych są dyski półprzewodnikowe (SSD), które nie mają żadnych ruchomych części i do przechowywania danych wykorzystują pamięć flash. Również one zyskały popularność ze względu na swoją szybkość i niezawodność.

Z wyjątkiem spadków w większej części 2022 r. i całym 2023 r. ceny dysków twardych generalnie wzrosły, ponieważ komputery klasy korporacyjnej, konsumenckiej i starszej zostały zastąpione dyskami SSD, a dyski twarde klasy korporacyjnej o dużej pojemności zyskały na ogólnym udziale w rynku. W 2022 roku całkowita sprzedaż dysków HDD wyniesie 172 miliony sztuk, a ich wartość wyniesie 20,4 miliarda dolarów. W 2023 roku sprzedano łącznie ok. 127 mln sztuk, a łączny przychód wyniósł prawie 14 mld dolarów.

Eksperci przewidują, że zwiększone zapotrzebowanie na pamięć masową dla AI i innych aplikacji, w połączeniu z gromadzeniem zapasów w wyniku pandemii, będzie napędzać popyt na pamięć masową cyfrową we wszystkich sektorach do 2024 r. W 2024 r. pojawiły się oznaki ożywienia na rynkach pamięci flash NAND i dysków SSD, a w tym roku oczekuje się również zwiększonego popytu na dyski twarde.

Branża dysków twardych odnotowała wzrost przychodów od momentu jej powstania w 1956 r. aż do osiągnięcia szczytu w 2012 r. Od tego momentu przychody z dysków twardych spadały. Prognozy na rok 2024 zakładają sprzedaż 127 milionów sztuk i przychód wynoszący około 14 miliardów dolarów.

Chociaż rozwiązania do przechowywania danych w chmurze i dyski sieciowe (NAS) cieszą się coraz większą popularnością, dyski twarde nadal stanowią ważny komponent większości systemów komputerowych, pełniąc funkcję podstawowych lub zapasowych urządzeń pamięci masowej.

Historia dysków twardych to opowieść o nieustannej innowacji i postępie, odzwierciedlających szerszą ewolucję technologii komputerowej.