- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

История Seagate: от дискеты до HDD и SSD

На одном процессоре компьютеры далеко не уехали бы, как и на одной оперативной памяти или накопителях в виде аудиокассет. Несколько компаний стояли у истоков современных видов накопителей — HDD и SSD, переживших гибкие магнитные диски и перфокарты. Сегодня мы поговорим об истории Seagate, представившей в 1980 году первый жёсткий диск ёмкостью 5 мегабайт.

image

Из истории накопителей

В 1920-1950-х годах в качестве способа хранения и передачи информации для компьютеров использовали перфокарты и перфоленты [1]. Они пришли в компьютерную отрасль из ткацких станков.С помощью перфорации станки делали определённое количество опусканий и подъёмов нитей, чтобы отобразить рисунок на ткани. Скорость работы с этим носителем была невысокой, много времени уходило на перфорацию выведенных в процессе расчётов данных и ввод новых перфокарт в машину для дальнейших вычислений. Изобретатели в то время работали над относительно новыми способами ввода и хранения данных – над магнитными лентами и проволокой.

Способ магнитной записи был запатентован в 1898 году датским физиком и инженером Вальдемаром Поульсеном. В качестве носителя он использовал не ленту, а проволоку. С усилителя сигнал подавался на записывающую головку, вдоль которой с постоянной скоростью перемещалась проволока и намагничивалась соответственно сигналу. В 1927 году немецкий инженер Фриц Пфлеймер нанёс напыление порошка оксида железа на тонкую бумагу и запатентовал метод, но патент отменили из-за изобретения тридцатилетней давности. Обе эти идеи использовала компания AEG, представившая в 1935 году «Магнетофон-К1» на магнитной ленте производства химического концерна BASF.

image
«Магнетофон-К1»

В 1950 году Национальное бюро стандартов США построило компьютер SEAC [2]. В нём в качестве накопителей использовали металлическую проволоку в кассетах.

История Seagate: от дискеты до HDD и SSD - 3
Кассета с магнитной проволокой для компьютера SEAC

В 1951 году впервые использовали в компьютере магнитную ленту – в UNIVAC. Компьютер построили для нужд Военно-воздушных сил и топографической службы армии США. В качестве носителя использовали накопитель UNISERVO с лентами из никелированной бронзы шириной 13 миллиметров и длиной до 450 метров. Одна лента вмещала 1 440 000 шестибитных символов.

image
Ленточные накопители UNISERVO для UNIVAC

Магнитная лента в бытовых компьютерах в 1970-х годах использовалась в виде кассет. Программы воспроизводили либо с помощью специальных накопителей, либо с помощью обычных домашних аудиомагнитофонов. Магнитные ленты до сих пор используются — например, на них хранят результаты работы Большого адронного коллайдера в CERN, с ними работает НАСА и некоторые крупные корпорации с огромными архивами. На них делают бэкапы [3], когда нужно хранить большие объёмы данных.

Преимущество этого метода хранения состоит в цене. В IBM считают, что до 80% корпоративных данных можно записать на ленту. Но за низкую цену приходится платить низкой скоростью — доступ осуществляется последовательно, так что придётся ждать от нескольких десятков секунд до минуты для получения нужного файла.

Проблему скорости доступа в 1960-е годы решала команда Алана Шугарта в IBM. Вместо ленты инженеры предложили гибкий магнитный диск с кожухом. В 1971 году IBM представила первую 8-дюймовую дискету на 80 килобайт и дисковод.

image
Оператор ЭВМ использует 8-дюймовую дискету

Основание Seagate Technology

После ухода из IBM Алан Шугарт продолжил работу с флоппи-дисками. В 1973 году он на деньги инвесторов основал Shugart Associates, которая вскоре представила 5 ,25-дюймовый мини-дискету в качестве замены громоздкому 8-дюймовому старшему брату. В сентябре 1976 года Shugart Associates предлагала привод за 390 долларов и десять дискет за 45 долларов. В 1977 году компанию купила Xerox, а в 1986 продала бизнес Narlinger Group.

В компании разработали интерфейс SCSI (Small Computer System Interface), который изначально неофициально назывался Shugart Associates System Interface.

Символично, что в издании Computerworld за 1976 год на одной странице [4] уместилась заметка о похоронах перфокарт IBM и о запуске продаж мини-флоппи дисководов от Shugart Associates.

image
Computerworld, 1976 год

image
5 1⁄4-дюймовый флоппи-дисковод Shugart SA400

В 1979 году Алан Шугарт основал [5] новую компанию — Shugart Technology. Целью предприятия было создание жёсткого диска размером с дисковод для 5,25-дюймовых флоппи-дисков, но в десять раз большей скоростью и в 15 раз большей ёмкостью. Сохранить название не удалось, так как уже существовала Shugart Associates, работавшая в той же отрасли, созданная тем же человеком, но принадлежавшая другой компании. Поэтому Shugart Technology переименовали в Seagate Technology.

Гонка за ёмкостью и скоростью

Спустя год после основания Seagate Technology компания представила жёсткий диск [6] ST 506 ёмкостью 5 мегабайт. Продажи шли успешно благодаря двум факторам: ряд компаний взял диски Seagate за стандарт, и IBM выбрала этот диск для своего компьютера IBM PC/XT [7].

В 1981 наступил переломный момент: компания выпустила ST-412 — жёсткий диск, вмещавший 10 Мб, в котором для записи использовался метод RLL [8]. Метод прибавлял диску до 50% скорости передачи данных благодаря более плотной упаковке данных.

image

Семейство персональных компьютеров PC/XT компания IBM представила 8 марта 1983 года. Новые модели ПК получили 5,25-дюймовые жёсткие диски объёмом от 10 или 20 мегабайт.

В 1982 году Seagate захватила половину рынка с продажами более 40 миллионов долларов США, а в 1984 году стала крупнейшим производителем, продав жёстких дисков на 344 миллиона долларов. В 1986 году компания производила 200 000 дисков в месяц, в 1988 отгрузила более пяти миллионов жёстких дисков — в том числе благодаря успешным продажам Commodore 64 PC [9].

image

image

В начале 1980-х годов появился первый коммерчески успешный портативный компьютер [10] — 11-килограммовый Osborne-1 с флоппи-дисководами. Чуть позже появился Compaq PORTABLE с похожим дизайном. Commodore SX-64 стал первым лэптопом с цветным дисплеем.

В 1990-х устройства стали гораздо более лёгкими и компактными, на рынок вышли NEC UltraLite, который впервые получил обозначение «ноутбук», Apple PowerBook 100 и IBM ThinkPad. Компактным моделям было нужно подходящее по размерам устройство для хранения данных. В 1990-м Seagate предложила 2,5-дюймовый жёсткий диск.

В 1992 году на арену вышли диски Barracuda — первые HDD со шпинделем, вращающимся со скоростью 7200 оборотов в минуту. Их ёмкость составила 6,8 гигабайт — этого хватало для хранения почти полутора сотен музыкальных альбомов. Через четыре года спустя вышла новая линейка — Cheetah со скоростью вращения шпинделя 10 000 оборотов в минуту.

В 1993 году, когда Всемирная паутина состояла из 130 сайтов, Seagate стала первой компанией, продавшей 50 миллионов HDD. Через пару лет в США количество домохозяйств с одним компьютером или более превысило 36 миллионов.

За 20 лет ёмкость жёстких дисков увеличилась в тысячи раз. В 2005 году в моём компьютере стоял диск на 500 гигабайт. К марту 2012 года Seagate удалось добиться [11] плотности записи в 1 терабит на квадратный дюйм.

Не обошлось и без проблем. В 2009 году в Barracuda 7200.11 нашли ошибку [12], которая приводила к блокировке жёсткого диска и невозможности получить доступ к данным без специального оборудования. Некоторым пользователям удавалось восстанавливать данные самостоятельно, с помощью информации от друзей и на форумах.

В декабре 2014 года Seagate начала продавать 8-терабайтные жёсткие диски [13]. На одном магнитном диске внутри HDD уместились 1,33 ТБ данных благодаря технологии SMR, когда запись ведётся очень близко друг к другу, практически без интервала между дорожками, как при записи обычным методом.

image

Твердотельные накопители и гибриды

В 1978 году американская StorageTek разработала на основе RAM-памяти первый полупроводниковый накопитель современного типа. В 1982 году подобные накопители сделала Cray для суперкомпьютеров Cray-1 и Cray X-MP. Эти накопители работали со скоростью 100 МБит/с и 320 МБит/с соответственно.

Диски на flash-памяти появились в 1995 году, их представила израильская компания M-Systems. Они предназначались для нужд военных и созданы для работы при высоких температурах и сильных вибрациях, при которых обычная техника ломалась.

Лишь в 2006 году Samsung анонсировала [14] первый в мире ноутбук с NAND-памятью вместо HDD. Это был Samsung Q30, ноутбук с 12,1-дюймовым дисплеем и 32 гигабайтами памяти SSD. Его продавали только на корейском рынке по цене в 3700 долларов. При этом процессор был не самый шустрый – 1,2 ГГц Celeron M753.

Для сравнения: ThinkPad X60 с 12-дюймовым дисплеем разрешением 1400х1050, HDD на 80 гигабайт и процессором Intel Core 2 Duo L7400 с тактовой частотой 1,5 ГГц стоил в России [15] 2 500 долларов. За 3500 долларов можно было купить ASUS Lamborghini VX2 с Intel Core 2 Duo T7400 с тактовой частотой 2,1 ГГц и видеокартой NVIDIA GeForce Go 7700 на 512 мегабайт, на тот момент самой мощной среди ноутбуков.

image

image

Seagate подключилась к производству SSD-накопителей в 2007 году, выпустив гибрид. Через пару лет вышел первый SSD от компании.

В 2016 году, десять лет спустя, Seagate анонсировала [16] 3,5-дюймовый SSD ёмкостью 60 терабайт. Подобные устройства рассматривают как продукт для высоконагруженных научных и/или метеорологических систем, производящих сложные вычисления.

В марте 2016 года Seagate представила [17] самый быстрый PCI Express SSD в мире с пропускной способностью в 10 ГБ/с. Ближайший конкурент от Samsung показал результат только в 5,6 ГБ/с.

image

Слияния и поглощения

В 2006 году Seagate, выбранная Forbes компанией года, поглотила своего конкурента – компанию Maxtor Corporation. Maxtor до сделки была третьим в мире по величине производителем жёстких дисков, она была основана в 1982 году тремя бывшими сотрудниками IBM. Сумма сделки составила 1,9 миллиардов долларов. Samsung HDD обошлась компании дешевле — в 1,4 миллиарда долларов.

В 2011 году у компаний Western Digital, Hitachi, Seagate, Samsung HDD и Toshiba возникли проблемы с производством дисков. Предприятия в Таиланде, где изготавливали некоторые важные детали для дисков, затопило [18]. Тогда же Seagate завершила покупку Samsung HDD [19]. По условиям сделки Seagate получила все активы подразделения Samsung HDD, включая большинство предприятий, технологий, патентов и сотрудников. Вместе с подразделением в Seagate перешли несколько менеджеров высшего звена Samsung.

Спустя год Seagate приобрела [20] 64,5% акций французской компании LaCie, с которой долгое время сотрудничала и выпускала некоторые модели жёстких дисков. Стоимость контрольного пакета акций оценили в 186 миллионов долларов, что немало, даже для крупных компаний.

Крупнейшие на данный момент игроки рынка HDD – Western Digital, Seagate и Toshiba. Доли практически не меняются с 2012 года: WD забрала 43-44%, Seagate – 39-40%, а Toshiba медленно выросла с 13,35% в 2012 году до 17% в 2016.

image

Прогнозы на будущее

В Википедии твердотельный накопитель определили как «компьютерное немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти, которое пришло на смену HDD». У нас уже есть SSD и в 500 ГБ, и в 1 ТБ, но мы продолжаем упорно пользоваться жёсткими дисками.

Стоит вспомнить Историю «мягких» (гибких) накопителей [1]: CERN для хранения результатов работы Большого адронного коллайдера использует магнитную ленту, кроме них совмещают облака с магнитными лентами НАСА и телеканал Discovery. А магнитная лента – гораздо более архаичный, на первый взгляд, инструмент для хранения данных.

В 2015 году корпорации собирали менее 30% всей информации, а к 2025 году по прогнозу IDC [21] они будут создавать около 60% мировых данных. За последние десять лет данные создавались в основном за счёт развлекательного контента, теперь объёмы данных будут расти из-за автоматизации и межмашинного взаимодействия. «Классические» жёсткие диски продолжат превалировать на рынке благодаря соотношению цены, скорости и качества. Пока цены на HDD и SSD не сравняются, это вряд ли изменится.

Автор: ivansychev

Источник [22]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/zhestkie-diski/251941

Ссылки в тексте:

[1] перфокарты и перфоленты: https://geektimes.ru/post/281026/

[2] компьютер SEAC: https://en.wikipedia.org/wiki/SEAC_(computer)

[3] делают бэкапы: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%80

[4] на одной странице: https://books.google.ru/books?id=V9pNmlI-bZAC&pg=PA51&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false

[5] основал: http://www.old-computers.com/history/detail.asp?n=51&t=2

[6] жёсткий диск: https://geektimes.ru/post/195268/

[7] IBM PC/XT: https://geektimes.ru/post/192182/

[8] RLL: https://en.wikipedia.org/wiki/Run-length_limited

[9] Commodore 64 PC: https://geektimes.ru/post/279748/

[10] портативный компьютер: https://geektimes.ru/post/191342/

[11] удалось добиться: https://geektimes.ru/post/140424/

[12] нашли ошибку: https://geektimes.ru/post/49160/

[13] 8-терабайтные жёсткие диски: https://geektimes.ru/post/242711/

[14] анонсировала: https://www.engadget.com/2006/05/23/samsungs-q30-ssd-with-32gb-flash-drive-on-sale-in-june/

[15] стоил в России: https://geektimes.ru/post/283320/

[16] анонсировала: https://geektimes.ru/post/279346/

[17] представила: https://geektimes.ru/post/272324/

[18] затопило: https://geektimes.ru/post/131244/

[19] завершила покупку Samsung HDD: https://geektimes.ru/post/134948/

[20] приобрела: https://geektimes.ru/post/144501/

[21] прогнозу IDC: http://www.forbes.ru/tehnologii/341869-budushchee-big-data-k-2025-godu-60-mirovyh-dannyh-budet-sozdavat-biznes

[22] Источник: https://geektimes.ru/post/286120/