История жестких дисков—от первого HDD до SSD

Вы знали, что первый жесткий диск был медленный, весил тонну и имел 5 МБ? Сегодня в его огромном корпусе, можно было бы уместить тысячи современных накопителей HDD или SSD. В данной статье подведены итоги почти шести десятилетий истории жестких дисков. Так что удобно устраивайтесь в креслах и пересмотрите какая была история развития жесткого диска.
В самом начале стоит упомянуть, что жесткий диск, история создания которого начинается с XIX века, когда были запатентованы первые перфокарты. Однако это решение не было совершенным, и до начала Второй мировой войны было заменено на барабан памяти.

IBM 350 оказался настоящим прорывом в области хранения данных из которого и началась история hdd. Благодаря использованию 50 магнитных пластин диаметром 24 дюйма, вращающихся со скоростью 1200 оборотов в минуту, он практически во всех отношениях шел впереди популярных тогда решений.
В 1956-61 годы компания IBM выпустила более 1000 компьютеров IBM 305 RAMAC, оборудованных дисковыми накопителями. Несмотря на то, что прошло уже 60 лет, современные жесткие диски все еще работают по тому же принципу что и IBM 350.

Вскоре, основываясь на опыте с модели 350, компания IBM начала создавать все более и более мощные конструкции. Жесткий диск IBM 1301 с 1961 года мог хранить 28 МБ данных на 25 дисках. Каждый из них имел специальную головку, что позволило сократить время доступа к данным от 600 до 180 мс. В 1965 году был создан модуль хранилища IBM 2310, использующий сменные картриджи объемом 1 МБ.

В 1970 году дебютировала на рынке модель IBM 3300 с поворотным механизмом коррекции ошибок. Система состояла из двух модулей со сменными носителями, и стоила в сегодняшнем эквиваленте около 400 тыс. долларов. Один носитель данных (так называемый Disk Pack) содержит в себе 11 дисков диаметром 14-дюймов и имел емкость 100 МБ, а начиная с 1974 года – 200 МБ. Модули можно было комбинировать друг с другом, так что жесткие диски первый раз стали в состоянии предложить гигабайтовые емкости. По-прежнему серьезным препятствием были большие размеры привода.
Магнитные диски HDD в первый раз встретились с реальной конкуренцией в 1976 году. Компания Dataram представила тогда привод Bulk Core, который сегодня считается родоначальником дисков SSD (Solid State Drive). В них использовалась так называемая ферритовая память, характерной чертой которой было отсутствие механических элементов. Время доступа к данным, составляло всего 2 мс. Решение было интересным, но также очень дорогим и непрактичным. Если перевести цену памяти Bulk Core на нынешние условия, то 1 ТБ дискового пространства обойдется около 1,6 млрд долларов. Билл Гейтс на все свое состояние сможет купить около 49 ТБ пространства для хранения данных. Немного, как для самого богатого человека в мире.

Настоящая революция в индустрии жестких дисков состоялась только в 1980 году, когда компания Shugart Technology представила диск ST-506. Он обеспечивал объем такой же, как IBM 350 в 1956 году, то есть 5 МБ. Однако имел „миниатюрный” формат в 5,25 дюйма и весил „всего” 3,2 кг. Его можно было уместить в первых корпусах ПК. ST-506 одержал рыночный успех, а компания Shugart сегодня известна как Seagate.
Еще одним важным новшеством на рынке была премьера диска Rodime RO352 в 1983 году. Эта, несуществующая уже шотландская компания умудрилась уместить накопитель HDD объемом 10 МБ в 3,5-дюймовом корпусе. Так родился стандарт, который до сегодняшних дней используют все модели жестких дисков.
80-е годы на рынке жестких дисков стали периодом миниатюризации и стандартизации. Появились интерфейсы SCSI и IDE, а японский концерн Toshiba во второй половине десятилетия разработал технологию памяти полупроводниковых NAND flash.
В 1988 году на рынке дебютировал первый жесткий диск в формате 2,5 дюйма — PrairieTek 220 емкостью 20 МБ. Так же, как Rodime RO352, он считался важным прорывом в эволюции HDD. Десять лет спустя диски 2,5 дюйма стали массово использоватся в ноутбуках. В 2006 году формат 2,5 дюйма стал стандартом на рынке жестких дисков с интерфейсом SATA.

В начале 90-х развитие жестких дисков ускорилось в результате бума на ПК. IBM первую гигабайтную модель HDD вывел на рынок уже в 1991 году. Это была модель 0663 Corsair — 3,5-дюймовая конструкция с 8 дисками. Год спустя компания Seagate представила диск емкостью 2,1 ГБ с дисками, вращающимися со скоростью 7200 оборотов в минуту.

В 1995 году израильская компания M-Systems разработала первый диск FFD (Fast Flash Disk), который своим форматом 3,5 дюйма был похож на классические жесткие диски, однако при этом имел основу NAND. Он не имел никаких движущихся элементов, предлагал очень короткое время доступа и, что особенно важно, считался исключительно прочным и надежным. Решения, рожденные под аббревиатурой FFD стоили кучу денег, но пришлись по вкусу военным. Также они стали использоваться для регистраторов полета, в народе называемые черными ящиками.
Конец XX века это времена пластин, вращающихся с огромными скоростями. В 1996 году компания Seagate создала жесткие диски семейства Cheetah. Первые модели разгонялись до 10000 оборотов в минуту, а в моделях Cheetah X15 с 2000 года диски вращались со скоростью 15000 об. Это были самые быстрые жесткие диски с интерфейсом IDE. Оценили их за эффективность, но не одобрили из-за производимого высокого шума.
Можно с уверенностью сказать, что XXI век наступил для жестких дисков в конце 2002 года, наряду с выпуском универсального интерфейса SATA. Новое поколение накопителей HDD полюбили игроки. Особенно те, которые могли позволить себе покупку двух дисков и соединение их в массив RAID0. Разъем SATA быстро стал стандартом, и так же быстро начал развиваться. В 2004 году дебютировала вторая генерация (SATA II 3 Gb/s), а спустя пять лет — третья (SATA III 6 Gb/s). Когда в 2006 году начали дешеветь дорогие раньше флеш-памяти NAND, HDD заимели серьезного конкурента в виде первых SSD.

Пионерами новой технологии стали два рынка ведущих производителей – Samsung и SanDisk. В 2010 году к ним присоединилась компания Plextor, известная своим производством надежных оптических приводов.
Емкость жестких дисков в 1 ТБ была достигнута в 2007 году компанией Hitachi. Для достижения той же емкости с помощью первого жесткого диска, нужно соединить друг с другом 200 тысяч модулей IBM 350. Если предположить, что каждый из них весил тонну, то их суммарная масса соответствует массе двух атомных авианосцев или одного супертанкера. Это было девять лет назад. Сегодняшние жесткие диски способны поместить на 3,5-дюймовом носителе более 10 ТБ данных.
Современные флеш-накопители все еще не предлагают таких емкостей, однако имеют другой, более важный козырь – недостижимую для жестких дисков скорость чтения и записи данных. Сочетание высокопроизводительных контроллеров и все более дешевых NAND flash, привело к очередной революции. Сегодня все чаще ssd рассматриваются в качестве хранилища данных, как бы возвращаясь к своим корням. В новых компьютерах жесткий диск, история создания которого началась более полувека назад, все чаще и чаще заменяется меньшими, но многократно более эффективными твердотельными накопителями.
Откуда эта перемена? Генерирует ее падения цен на SSD, а также растущие потребности пользователей, особенно геймеров. Почти десять лет назад первые доступные в магазинах диски SSD предлагали 32 ГБ пространства для хранения данных и стоили столько же, сколько новый ноутбук среднего класса (около 700 долларов).
Сегодня популярны модели объемом 128-256ГБ, можно купить за гораздо более низкую цену. Емкость такого носителя вполне достаточна для тех, у кого данные хранятся на дополнительном жестком диске,на внешнем диске или в интернет-облаке. В 2007 году о SSD можно было только мечтать. Сегодня же с его помощью, можно за относительно небольшую цену модернизировать свой персональный компьютер.