Hard Disk Drive

Hard Disk Drive

Αμέσως μετά την υλοποίηση της μαγνητικής ταινίας οι μηχανικοί της ΙΒΜ αντιλήφθηκαν το εγγενές πρόβλημα της σειριακής αναζήτησης δεδομένων σε ό,τι αφορά την ταχύτητα πρόσβασης. Έτσι, από το 1953 διερευνά μία μέθοδο Τυχαίας Προσπέλασης Αρχείων (Random Access File) για μία συσκευή αποθήκευσης με πολύ γρήγορη προσπέλαση, μεγάλο αποθηκευτικό χώρο και περιορισμένο κόστος χρήσης.

Ένα χρόνο αργότερα στα εργαστήρια της ΙΒΜ στο Σαν Χοσέ της Καλιφόρνιας γεννιέται ο σκληρός δίσκος. Μία μαγνητική συσκευή που αποτελείται από πολλές περιστροφικές επιφάνειες (platters) και μία (ή περισσότερες) μαγνητική κεφαλή που κινείται με αρθρώματα από επιφάνεια σε επιφάνεια, προκειμένου να διαβάσει ή να εγγράψει δεδομένα. Με αυτόν τον τρόπο, τα αποθηκευμένα δεδομένα δεν είναι πλέον υποχρεωτικά εγγεγραμμέσα σε σειρά, όπως στις μαγνητικές ταινίες, αλλά διάσπαρτα και χωρισμένα σε τομείς (sectors) στην επιφάνεια του δίσκου (platter).

Γι’ αυτήν τους την επινόηση θα λάβουν την ευρεσιτεχνία υπ’ αριθ. 3.503.060, πολλά χρόνια μετά, το Μάρτιο του 1970, κι ενώ ο σκληρός δίσκος ήδη αποτελεί στάνταρ μέσο αποθήκευσης για mainframes και supercomputers.

IBM 305 RAMACΔύο χρόνια αργότερα, το Σεπτέβριο του 1956, η ΙΒΜ παρουσιάζει την πρώτη εμπορική εφαρμογή του σκληρού δίσκου. Τον ΙΒΜ 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting & Control) με τη μονάδα δίσκου ΙΒΜ 350, και τη νοίκιαζε σε πελάτες της με μηνιαία συμβόλαια των 3.200 δολαρίων. Αυτή η μορφή αποθηκευτικής συσκευής μαγνητικών δίσκων αποτελείτο από 50 μεταλλικούς δίσκους με 24 ίντσες διάμετρο ο καθένας, οι οποίοι περιστρέφονταν με 1.200 σ.α.λ. Δύο μαγνητικές κεφαλές ήταν υπεύθυνες για την εγγραφή και ανάγνωση των δεδομένων και στις δύο πλευρές της επιφάνειας των 50 δίσκων και ήταν ικανές να μεταφέρουν δεδομένα με ρυθμό 12,5 KΒ/sec. Ο συνολικός αποθηκευτικός χώρος του ΙΒΜ 350 άγγιζε το αστρονομικό (για την εποχή) μέγεθος των 5ΜΒ.

Από τότε έως σήμερα, όπως και στις περισσότερες εφαρμογές της τεχνολογίας των υπολογιστών, έχουν σημειωθεί αλματώδεις εξελίξεις και πλέον σκληρούς δίσκους πολλαπλάσιας χωρητικότητας βρίσκουμε ακόμη και σε συσκευές τσέπης. Οι πιο αξιοσημείωτοι σταθμοί στην εξέλιξη του σκληρού δίσκου είναι:

  • Το 1962 με το μοντέλο ΙΒΜ 1311 που είχε μέγεθος πλυντηρίου και τη δυνατότητα εναλλαγής platters διαμέτρου 360mm.
  • To 1973 με την εμφάνιση των δίσκων τύπου Winchester, στους οποίους οι κεφαλές δεν χρειαζόταν να απομακρύνονται πάνω από την επιφάνεια του platter. Ο μηχανισμός της κεφαλής απλοποιείται και δίνεται η δυνατότητα να μικρύνουν οι δίσκοι στα επίπεδα των 5,25» (130mm) ως το τέλος της δεκαετίας και τελικά να τοποθετηθούν σε προσωπικούς υπολογιστές.
  • Το 1980 παρουσιάζεται o Seagate ST-506, ο πρώτος σκληρός δίσκος με form factor 5,25»
  • Το 1983 με την εμφάνιση του προτύπου IBM-PC/XT οπότε ο σκληρός δίσκος (form factor 5,25») αρχίζει να αποτελεί στάνταρ αποθηκευτικό μέσο στους προσωπικούς υπολογιστές, είτε ως εξωτερική είτε ως εσωτερική συσκευή.
  • To 1988 κυκλοφορεί ο πρώτος δίσκος με form factor 2,5» (PrairieTek 220)
  • To 1993 κυκλοφορεί ο ΗΡ Kittyhawk, ο πρώτος HDD διαμέτρου 1,3 ιντσών.
  • Το 2004 η ΙΒΜ συρρικνώνει το μέγεθος στις 0,85 ίντσες. Οι σκληροί δίσκοι μπαίνουν στις ηλεκτρονικές συσκευές χειρός.
Σκληρός δίσκος διαμέτρου 0,85 ιντσών από την Toshiba

Μάλιστα, στα πρότυπα του νόμου του Μουρ για την εξέλιξη των επεξεργαστών, το 2005 στο Scientific American διατυπώνεται ο νόμος του Κράιντερ (Kryder’s Law) για τα μαγνητικά μέσα αποθήκευσης. Σύμφωνα με αυτόν η εξέλιξη στο μέγεθος και τον αποθηκευτικό χώρο των σκληρών δίσκων αυξάνεται με μεγαλύτερο ρυθμό από ό,τι η επεξεργαστική ισχύς και ο αριθμός των τρανζίστορ στους σύγχρονους επεξεργαστές. Όπως και να έχει, η σύγκριση μεταξύ του παρόντος και της πραγματικότητας στα μέσα της δεκαετίας του ’50 είναι συντριπτική:

  • Το αποθηκευτικός χώρος του σκληρού δίσκου αυξήθηκε από τα 5MB στα 4ΤΒ (ή και περισσότερα). Μία αύξηση της τάξης του ενός εκατομμυρίου.
  • Το φυσικό μέγεθος συρρικνώθηκε από τα 1.900 λίτρα (1,9 κ.μ.) στα 20 ml, δηλαδή μειώθηκε σχεδόν 100.000 φορές.
  • Το βάρος μειώθηκε σχεδόν 20.000 φορές, από τα 900 κιλά στα 48 γραμμάρια.
  • Η πιο εκπληκτική όμως μείωση είναι εκείνη του κόστους: από 15.000 δολάρια το MB στα 100 δολάρια το ΤΒ (ή 0,0001 δολ./ΜΒ). Μείωση της τάξης των 150 εκατομμυρίων!