Merevlemezek tegnap, ma, holnap

A fogaskeréktől a mágneslemezig-rövid történeti áttekintés a számítógépek fejlődéséről Pascal összeadógépétől az IBM 305 Ramac –ig

1642 Pascal összeadógépe: Teljesen mechanikus, 2 alapműveletet tud továbbfejleszti: von Leibniz. 4 alapművelet

Charles Babbage analítikus gépe: Újdonságai:

memórialyukkártyán rögzített program

A fogaskeréktől a mágneslemezig-rövid történeti áttekintés a számítógépek fejlődéséről Pascal összeadógépétől az IBM 305 Ramac –ig

1930 Konrad Zuse Elektronikus jelfogókból épített számítógépII. Világháborúban megsemmisülÚttörőnek számít

Nem sokkal később: John AtanasovGépe bináris aritmetikát használtMemóriaként kondenzátorokat alkalmazottKisülés megakadályozására: periodikusan frissítMa is használt memóriafrissítés elveGépe sosem lett működőképes

A fogaskeréktől a mágneslemezig-rövid történeti áttekintés a számítógépek fejlődéséről Pascal összeadógépétől az IBM 305 Ramac –ig

Kb. ugyanekkor:

Howard Aiken a Harvard Egyetem kutatója Rengeteg analítikus számításA probléma gépesítéseBabbage munkái alapján indul elMark 1Jellemzők: kimenet még lyukszalag, de kb. 6 másodperc alatt végez el egy

műveletet

A fogaskeréktől a mágneslemezig-rövid történeti áttekintés a számítógépek fejlődéséről Pascal összeadógépétől az IBM 305 Ramac –ig

Lejár a jelfogós gépek ideje és megkezdődik az elektronikus számítógépek kora

II. Világháború: belép a hadiiparENIGMAKódolás hosszadalmasSok számításColossusVilág első elektronikus számítógépe

A fogaskeréktől a mágneslemezig-rövid történeti áttekintés a számítógépek fejlődéséről Pascal összeadógépétől az IBM 305 Ramac –ig

USA számítástechnika fejlődése: II. Világháború befolyásoljaNehéztüzérségnek irányzéktáblákLassú munka, sok hibaJohn Mauchley: ENIACKábelerdőSosem készül el

A fogaskeréktől a mágneslemezig-rövid történeti áttekintés a számítógépek fejlődéséről Pascal összeadógépétől az IBM 305 Ramac –ig

II. Világháború véget ér ENIAC fejlesztése leállMauchley nyári egyetemi kurzusaSzámos új gép terveEDVAC (szintén sosem készül el)EDVAC fejlesztésében részt vesz egy magyar származású matematikusNeumann JánosNeumann elv

Eközben: M.I.T. Whirlwind IFolyamatirányítás nem számításUtat nyit a kereskedelmi miniszámítógépeknek

A fogaskeréktől a mágneslemezig-rövid történeti áttekintés a számítógépek fejlődéséről Pascal összeadógépétől az IBM 305 Ramac –ig

A tudományos fejlődés szükségessé tette az adattárolók fejlesztését is. A merevlemezes tárolók megjelenése egy akkoriban még viszonylag kis cég, az IBM nevéhez köthető.

A mágneses háttértárak megjelenését a technikai fejlődés tette szükségessé.

A ma winchester néven ismert mágneses merevlemezek megjelenése előtt az adatok beolvasása a háttértárolóról nem volt egyszerű feladat. Az addig használt mágnesszalag olvasók és lyukkártya olvasók használata már ekkor is rendkívül lassú beolvasási sebességre adott lehetőséget a processzorok teljesítményéhez képest, a szalagok kézi cseréje szintén sok időt vett el és az adatokhoz való hozzáférés is nehézkesebb volt. A központi egység jobb kihasználásának érdekében merült fel az igény egy nagyobb hatékonyságú háttértárolóra, amit kitartó munkával sikerült is megalkotniuk a mérnököknek. Ez a találmány lett a merevlemez.

Na jó, de mi is az a mágneslemez?!- rövid ismertetés a mágneslemez megjelenéséről, jelentőségéről és működéséről

Az IBM 1956. szeptember 4-én a Type 305 Ramac rendszerének háttértárolójaként jelentette be az első mágneslemez egységet, az IBM 350 Disc Storage Uniont.

Egy kis érdekesség: 1 db lemez átmérője 24 hüvelyk (61 cm) volt. A tárhelyek ebben az időben még bérbeadásos rendszerrel működtek, így óriási merevlemez farmok létesültek. 5 MB bérlése egy évre

35 000 dollárba került, vagyis 7000 dollár megabájtonként egy évre. Az IBM 305 tömege 971 kg volt.

Na jó, de mi is az a mágneslemez?!- rövid ismertetés a mágneslemez megjelenéséről, jelentőségéről és működéséről

IBM 350 Disc Storage Union

50 db nem cserlhető lemez4 meghajtót tartalmazott2 egymásnak szembe fordított fejElőször függőlegesen irányította a fejetMajd vízszintes pozicionálás5 MB tárolókapacitás

Na jó, de mi is az a mágneslemez?!- rövid ismertetés a mágneslemez megjelenéséről, jelentőségéről és működéséről

Mágneslemez működési elve

Egy mágneslemez egy vagy több mágnesezhető bevonattal ellátott alumínium lemez, mely felett vékony légpárnán egy indukciós tekercset tartalmazó fej lebeg (a hajlékony lemezeknél a fej hozzá is ér a lemezhez) Ha pozitív vagy negatív áram folyik át a tekercsen a fej alatt a lemez magnetizálódik és az áram polaritásától függően a mágneses részecskék balra vagy jobbra állnak be. Amikor a fej egy mágnesezett terület felett halad át, akkor pozitív vagy negatív áram indukálódik benne, így a korábban tárolt biteket vissza lehet olvasni.

Tegnap- a mágneslemez története napjainkig

1962 IBM 1311 Az első cserélhető mágneslemez csomaggal működő berendezés.Kapacitása 2 MBYTE/ lemezcsomag.

1964 IBM 2311 Az első CKD tárolási formát használó mágneslemez. Kapacitása 7,25 Mbyte/lemezcsomag

1970 IBM 3330 Az első szervotechnológiát használó mágneslemezlemez. Kapacitása 100 és 200 MByte/lemezcsomag

1973 IBM 3440 Az első zárt, nem cserélhető lemez. Ez azért volt szükséges, mert az olvasófej és a lemez távolságát 1,41 nanométerre csökkentették, így a gépterem levegőjéből esetlegesen bekerülő porszemcsék tönkre tették volna a fejeket. A kis távolság miatt a lemez hibamentessége is előtérbe került, így a gyártási eljárásba be kellett építeni a lemez tesztelését is. Ha a hibák bizonyos mértéken belül maradtak a lemez használható volt azzal a feltétellel, hogy a hibás részekre gap került. Erről az írási eljárás gondoskodott. Ez volt a defect - skipping data integrity eljárás. Mivel az akkori technológiák mellett mindenképpen szükséges volt a mágneslemezek cserélhetősége, így kifejlesztették az IBM 3448 Data Module-t, mely a 3440 zárt rendszerű cserélhető lemezegysége volt. Az IBM 3440 kódneve Winchester volt.

Tegnap- a mágneslemez története napjainkig

1985 Quantum Hardcard Az első kártyás merevlemez. 1987-től vált szabványossá

1988 Praire Tek 220 Az első 2,5 hüvelykes merevlemez 1990 Caviar IDE 3,5 hüvelykes 40 MB tárolókapacitású

lemez, mely ugyan nem terjed el mégis jelentős, mert ettől kezdve a 3,5 hüvelyk marad a szabvány méret

1991 IBM 0663 Corsair Tárolókapacitás 1 GB 1995 EZ 135 Drive 3,5 átmérőjű, tárolókapacitása 135

MB. Ez a típus sem terjed el, mert nem kompatibilis a korábbi meghajtókkal

1997 IBM Giant Magnetoresistive Nagy írássűrűséggel dolgozó fejeket alkalmaz, tárolókapacitása 16,8 GB. Feltalálója Nobel-díjban részesül

1998 IBM Deskstar 25 Tárolókapacitása 25 GB 1999 IBM Ultrastar 72 ZX 72 GB tárolókapacitás

Tegnap- a mágneslemez története napjainkig

2005 Hitachi Global Storage Technologies felfedezett egy merőleges adatrögzítést alkalmazó technológiát, mellyel 233 Gigabitre nőtt az egy hüvelykhez tartozó adatsűrűség. Ez 115 milliószor nagyobb volt a RAMAC merevlemez adatsűrűségétől. A merőleges adatrögzítés egy igen egyszerű ötleten alapul: az adatbitek más merőleges elrendezése esetén azok mágneses orientációja a médiára merőleges, ennek révén pedig akár tízszeresére is növelhető az adott helyen az adatsűrűség.

Ma- winchesterek jelenleg

A technika fejlődésével a winchesterek tárolókapacitásának növelése is hihetetlen gyorsasággal történik. Az első 1000 GB-os winchestert a Hitachi cég mutatta be 2007-ben, majd 1 évre rá a Seagate megalkotta 1,5 TB—os winchesterét. Ekkorra a cél egyértelműen a tárolókapacitás növelése volt a lemezek és olvasófejek számának növelése nélkül. Ez csak az írássűrűség növelésével érhető el. Jelenleg a legnagyobb tárolókapacitású winchester 2 TB adatot tud kezelni.

Ma- winchesterek jelenleg

Az alábbi táblázat jól szemlélteti az utóbbi évekre jellemző rohamos fejlődést:

IBM 350 Microdrive Egycollos Sata lemez

A bejelentés éve: 1956 2005 2006

Kapacitás 5 Mbyte 8 GByte 750 GByte

Adatátviteli sebesség

10 Kbyte/sec 5-10 Mbyte/sec 78 Mbyte/sec

Átlagos elérési idő 600 msec 12 msec 9 msec

Adatsűrűség 2 kbit/cm2 18,45 Gbit/cm2 19,87 Gbit/cm2

Fordulatszám/perc 1200 3600 7200

Lemezméret 14 hüvelyk 1 hüvelyk 3,5 hüvelyk

Helyigény >3 m3 40*30*5 mm 26*102*147 mm

Tömeg >100 kg 13 g 720 g

Felhasználás Ramac 305 Digitális kamerák Tárolórendszerek, PC

Holnap-mit várhatunk 2011-re?

A tárolókapacitás növelése nélkülözhetetlen

-digitális fényképek-filmek-Operációs rendszerek - Windows 3.1: 9 MB -Windows XP: 1,5 GB -Windows7: 20 GB

IBM iBoot -szerveren tárolt adatokSSD meghajtók -félvezetők, nincs mozgó alkatrés (gyorsabb, kevésbé sérülékeny, halkabb viszont drágább