Эволюция жестких дисков

.

Эволюция HDD в 5 шагов по моей коллекции, а так же пара (точнее 2 пары) ее побочных продуктов. Надо заметить, что сам я люблю WD, однако в коллекции преобладает Seagate, ибо во многих вещах они были пионэрами, а некоторое делали еще тогда, когда никаких WD и в проекте не было (точнее, WD до 90х делал только контроллеры)

 

Вообще первым в мире более-менее известным HDD вменяемых размеров был Shugart SA1000 1979 г.в. (куплю!), 5-10mb, (Shugart — старое название Seagate, с которым они почти и не пожили), но форм-фактор 8" рынок не принял (были и другие, например и 14"), потому, Seagate, поменяв название, выпускает свой первый "живорожденный"

Seagate ST506 (1980), 5MB, MFM, ~3600RPM (скорость чтения ~625kb/sec) — первая в мире модель HDD для машин весом меньше тонны, можно считать первый HDD вообще, ибо 24" нечты, использующиеся в мейнфреймах, имели хоть и тот же принцип, но абсолютно другие задачи (электроника и механика там весила десятки, если не сотни кг, потому вместо того, чтоб ходить в гости с винтами, ходили просто с блинами от них). примечательно что именно сей экземпляр был сделан для Apple II (аки внешний, но коробка успешно проёбана), о чём говорит соотв. клеймо, так что это первый винт и для писюка и для Apple. На этой и следующей модели, по сути катаются все 80е. Через год выходит SCSI, на котором ездят серверные HDD, но внутри, по сути ничего кардинально не меняется.

Seagate ST-251 (конец 1980х), 40MB, MFM, ~3600RPM (скорость чтения ~625kb/sec) — уже влазит в 1х5.25" слот, но еще MFM. серия примечательна тем, что уже знакома нашему обывателю, ибо именно эти харды стояли в тех самых IBM PC XT/AT, которые первыми завезли на постсоветское пространство.

Seagate ST-325x (лихие 90е), ~1.5MB/sec, ATA(IDE), уже 3.5", уже почти современный дизайн, хоть именно этот экземпляр и имеет 20мб, новые технологии наконец позволили сделать HDD >1GB

Quantum Bigfoot XT (середина 90х). В то время, как другие увеличивали плотность, Quantum пошел от обратного и частично вернулся к формату 5.25". это позволило уже в 90х делать HDD до 12ГБ (на слайде экземпляр на 8)

Seagate ST-3400 (начало 2000х), 40GB, 7200rpm, Представитель начала новой эры, с тех пор формат HDD уже не менялся. утвердилась самая типичная скорость 7200rpm, IDE с 2003 года стали заменять на SATA (на слайде еще IDE), дизайн, как видите, тоже уже не менялся, таким и остаётся в наши дни.

Про жёсткий диск

SATA физически совместим c SAS, что позволило добить SCSI

Seagate ST-9250 (2000е), 250GB, SATA, 5400rpm. Пока одни гнались за объемом, другие придумывали компактные форм-факторы, для древних прототипов современных лаптопов. 2.5" был изобретен в 1988м, некой компанией PrairieTek. На слайде, однако, современный экземпляр середины 2000х, уже даже SATA (примечателен тем, что сдох и с него собственно я и начал это собирательство. хотя, многие старые HDD — полностью рабочие)

Seagate ST1, ~2002, 5GB, 1". Вообще форм-фактор CF был разработан SanDisk еще в дремучем 1994, однако, заоблачные цены на флеш-память, побудили сумрачных гениев механики делать жесткие диски в формате CF. Первым Microdrive в 1999м был IBM, затем — подтянулись и остальные. Подобные диски ставили в первые mp3-плееры.

Hama 09718 ~2005, 8GB, SATA, SSD. Песец пришел, откуда не ждали. Пока производители HDD танцевали 7-40 и спокойно наращивали объемы, в подпольных лабораториях выращивали их убийц. Вообще, разработка SSD велась с дремучих годов и более-менее рабочие варианты были уже в 90х, однако "большие дяди" над ними только смеялись а удел сих девайсов был — всякие ultrarugged-железки и нечеловеческие эксперименты. Однако, с середины 2000х, флеш память внезапно дешевеет и SSD начинают клепать все желающие. На слайде SSD от HAMA, скорость чтения ~20MB/sec, что уже более-менее приемлемо для использования. Производители HDD задумываются.

Mtron Mobi 3000 ~2008, 32GB, SATA, SSD (SLC). Вот и всё. SSD обогнал HDD по последовательному чтению, показав те же 120мбайт/сек, что и 7200-об диск. С этого момента HDD выигрывают только по объему.

…….. в ближайшие 10 лет нас ждет эпохальный момент — цена 1ГБ SSD сравняется с ценой 1 ГБ HDD, после чего жесткие диски постепенно прекратят своё существование.

 
disserman

hdd, vintage

01722

   Читать оригинал публикации на ferra.ru   

10 сентября 2005 года компания AtomChip Corporation анонсировала, пожалуй, самый необычный ноутбук в истории. Нет, устройство не поражало своим внешними видом или размерами. Просто лэптоп оснастили характеристиками, которые будоражат сознание по сей день.

Так, в основу ноутбука лег центральный процессор AtomChip Quantum II, функционирующий с тактовой частотой (sic!) 6,8 ГГц. И это не опечатка. Чип оснащался 256 Мбайт собственного кэша.

Про жёсткий диск

Объем оперативной памяти равнялся 1 Тбайт. Использовалась энергонезависимая оптоэлектронная память с произвольным доступом (non-volatile integrated optoelectronic Random Access Memory, NvIOpRAM), обладающая внушительной плотностью в размере 3,2 Гбит/мм3 и приличной скоростью: 6 Гбит/с для записи и 8 Гбит/с для чтения. В основе работы NvIOpRAM лежал магнитный квантово-оптический эффект в пористом кремнии, названный эффектом Гендлина. Еще 2 Тбайт было выделено для постоянного хранения данных. Накопитель основывался на энергонезависимой квантово-оптической синхронной памяти.

При всем при этом процессор охлаждался обычным воздушным кулером с использованием вентилятора турбинного типа и радиатора с двумя медными теплотрубками. Все железо уместилось в миниатюрный корпус. 12-дюймовый ноутбук получил матрицу с разрешением 1280×800 точек. В качестве операционной системы выступала 64-битная версия Windows XP Professional.

Поражала и цена лэптопа: в зависимости от комплектации она менялась в диапазоне от 8500 до 15 000 долларов США.

Ноутбук AtomChip Quantum

10 сентября 2013 года компания Seagate первой реализовала технологию SMR в своих жестких дисках. Тогда же был отгружен первый миллион этих накопителей для коммерческой реализации.

SMR (Shingled Magnetic Recording) — это технология «черепичной» записи информации на «блин» жесткого диска. Разговоры о ее интеграции велись еще в 2009 году. Свое название эта технология получила в следствии того, что на диск записываются достаточно широкие дорожки, а дорожки данных, записываемые впоследствии, частично накладываются на предыдущие, что напоминает технику укладки кровельной черепицы. Все это позволило, по заверению представителей Seagate, увеличить вместимость каждой пластины носителя на 25%.

В начале этого года был представлен жесткий диск объемом 8 Тбайт. В нем используется шесть пластин по 1,33 Тбайт каждая. В этом же году планируется выпустить первый коммерческий SMR-«хард» объемом 10 Тбайт. Плотность записи блина в таком устройстве увеличится до 1,66 Тбайт. Ожидается, что уже к 2020 году Seagate может выпустить жесткий диск, оформленный в классическом 3,5-дюймовом оформлении, емкостью 20 Тбайт. Пока же устройством с рекордно большим объемом записи может похвастать компания HGST, ныне принадлежащая Western Digital.

Более подробно о работе технологии SMR, а также о первом жестком диске Seagate объемом 8 Тбайт вы можете прочитать здесь.

Seagate Archive (ST8000AS0002) и HGST Ultrastar He8 (HUH728080ALE600)

10 сентября 2014 года компания HGST выпустила первый в мире жесткий диск объемом 10 Тбайт. В основе устройства — «черепичная» технология записи, рассмотренная чуть выше, и гелий, позволяющий плотнее «усаживать» пластины.

HGST Ultrastar He10

Материал для изготовления пластин жёстких дисков

25.06.2005

Подложечный материал, из которого изготовлена пластина, образует основу, на которой будут храниться данные. Слоем, хранящим данные, является очень тонкое покрытие магнитным материалом поверхности пластины. Толщина этого слоя — несколько миллионных дюйма.

В качестве магнитного материала в старых винчестерах использовался оксидный материал, а именно — оксид железа. Если посмотреть на пластины старых винчестеров, они будут иметь характерный светло-коричневый цвет. Тип магнитного материала, используемого в старых винчестеров, схож с материалом, используемом в аудиокассетах: они тоже используют оксид железа в качестве хранителя и переносчика звуковой информации, именно поэтому пленка в аудиокассетах тоже светло-коричневая.

Оксидный материал не дорог для использования, но у него имелись некоторые недостатки. Первый недостаток — это то, что это — мягкий материал, и может быть легко поврежден при контакте с головкой чтения/записи. Второй недостаток — этот материал годиться только для относительно низких плотностей записи.

Эволюция жёстких дисков в ближайшие годы: беседа с Марком Ри из Seagate

Оксид железа хорошо отработал свой срок в старых винчестерах, где была низкая плотность записи, но в то время, как разработчики увеличивали и увеличивали плотность записи на единицу поверхности, стало ясно, что этот материал перестает справляться с задачей правильного и беспроблемного хранения информации.

Сегодняшние винчестеры используют тонкопленочное покрытие. Как видно из названия, очень тонкий слой магнитного материала прикреплен к подложке пластины. При производстве таких пластин используются специальные производственные технологии. Одна из технологий — это гальванопокрытие. Другая технология — распыление. Пластины, произведенные по технологии распыления, имеют лучшую однородность, чем пластины, произведенные с помощью гальванопокрытия. В силу возросших требований к качеству пластин в современных жестких дисках, используются пластины, произведенные по технологии напыления магнитного материала.

По сравнению с оксидным материалом, тонкопленочный материал более однороден и гладок. Он также имеет намного лучшие магнитные свойства, позволяющие хранить намного больше данных на единицу поверхности. Кроме того, этот материал намного устойчивее к физическим воздействиям.

Пластины после нанесения магнитного материалом покрывается тонким защитным слоем, состоящим из карбона. В конце концов, получившийся «бутерброд» покрывают очень тонким слоем смазывающего материала. Этот материал используется для защиты пластин от случайного соприкосновения с магнитными головками, сводя к минимуму последствия таких случайностей.

В настоящее время разработчики в фирме IBM работают над экспериментальным многообещающим материалом, который заменит тонкопленочное покрытие в будущем. Вместо металлической пленки, распыленной на поверхности, будет использован состав из органических молекул и частиц железа и платины. Этот состав будет распыляться на пластину, после чего пластину нагреют. Вследствие этой процедуры, частицы железа и платины образуют кристаллическую решетку. Фирма IBM называет эту структуру как «нанокристаллическая пространственная решетка». У этой технологии имеется потенциал увеличения поверхностной плотности записи в 10-100 раз! Конечно, эта технология потребует изменения и других частей жесткого диска, в особенности головок чтения/записи и сервосистемы.

На приведенном рисунке сделана фотография двух 5,25″ пластин: верхняя — с тонкопленочным напылением, а нижняя — с использованием оксида железа. Тонкопленочные пластины очень хорошо отражают свет. Если фотографировать такую пластину под прямым углом, это будет аналогично попытке сфотографировать зеркало. Именно по этой причине компании представляют фотографии своих винчестеров, сделанные под некоторым углом.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *