Это интересно (вехи развития технологий НЖМД)
Прислано Stan Korb Сентябрь 30 2013 15:25:02
Первый жёсткий диск появился в 1956 г. Это был IBM 350, комплектующая первого серийного компьютера IBM 305 RAMAC. НЖМД имел вид ящика размером с холодильник, вес 971 кг; общий объём памяти 50 вращавшихся в нём покрытых чистым железом тонких дискообразных пластин (диаметр 61 см) составлял около 3,5 Мб.
Первая специализированная на разработке и производстве НЖМД компания – Shugart Technology, переименованная позже в Seagate Technology - была образована в 1979 г.
Первый серийный НЖМД емкостью 5 Мбайт выпущен в 1980 г. (Shugart ST-506).
Порог в 10 Мбайт был преодолен в 1981 г., когда компания Seagate (тогда еще Shugart) выпустила накопитель (Shugart ST-412).
В 1985 г. появляется первый Стандарт НЖМД: ESDI (Enchanted Small Disk Interface – улучшенный интерфейс малых дисков). Основными достижениями принятия этого Стандарта стали: перенос некоторых устройств с платы контроллера непосредственно в корпус НЖМД, унификация шины управления, размещение сепаратора непосредственно на контроллере НЖМД и достижение возможности цифрового, а не аналогового, управления данными. Это привело к увеличению скорости обмена данными и уменьшению их потерь при обмене.
В 1986 г. разрабатываются альтернативные стандарты: SCSI, IDE (ATA-1). SCSI – Small Computer System Interface (Интерфейская система малых компьютеров), Стандарт, позволяющий подключение к шине данных ПК практически любых устройств (естественно, того же интерфейса). Основными особенностями Стандарта являются: собственно, протокол обмена данными, и иерархия участников обмена (инициаторы, устройства прямого доступа, устройства последовательного доступа, и пр.). IDE (ATA) – Integrated Drive Electronics (интегрированная электроника накопителя), Стандарт, разработанный корпорацией Western Digital. Позже за ним закрепилось название АТА (Advancent Technology Attachment – технология расширенного подключения, или параллельный интерфейс): интерфейс четко описывает архитектуру НЖМД, применяемые кабели, сигналы, основные команды и собственно протокол, имеющий 8 регистров, занимающих 8 адресов ввода-вывода.
В 1990 г. достигнута максимальная емкость НЖМД в 320 Мбайт.
В 1995 г. максимальная емкость НЖМД достигает 2 Гбайт.
В 1996 г. корпорация Seagate поглощает компанию Conner Peripherals.
Порог в 10 Гбайт преодолен в 1997 г.
В 1997 г. разрабатываются технологии SMART (Self Monitoring, Analysis and Reporting Technology – технология самослежения, самоанализа и отчетности НЖМД) и Security (Безопасность), позволяющие обезопасить данные от внезапной потери при поломке НЖМД и от несанкционированного доступа к данным.
В 1998 г. принят Стандарт АТА-3, в котором реализована возможность работы накопителей в режиме UltraDMA 2 (UDMA/33) – практически двукратное повышение скорости работы НЖМД. В этом же году, как дополнение к уже следующему Стандарту АТА-4, появляется интервейс ATAPI – интерфейс АТА с поддержкой сменных носителей (Portable Interface).
Первый накопитель форм-фактора 1,7 дюйма - IBM Microdrive – был выпущен в 1999 г. Накопитель имел емкость 170 Мбайт и разработан в стандартном CF (Compact Flash) корпусе. В 2000 г. корпорация IBM выпускает Microdrive уже емкостью 0,5 и 1 Гбайт.
1999 г.: год начала массового выхода из строя накопителей отдельных производителей. Первыми начали «падать» накопители корпорации Quantum (1999 – 2000 гг.) по причине некачественных электронных компонентов (микросхемы драйвера VCM и шпиндельного двигателя и микросхемы коммутатора-предусилителя); затем в 2000 – 2001 гг. – накопители IBM («синдром дятла») по причине непродуманного крепления контактной группы БМГ – плата управления НЖМД; в 2001 г. – накопители Fujitsu серии MPG (некачественные электронные компоненты, «цирроз»).
Первый 80-жильный кабель с поддержкой UDMA/66 появился в 2000 г. и был разработан в Стандарте ATA/ATAPI-5.
2000 г.: поглощение корпорацией Seagate компании Quantum.
В 2002 г. появляется Стандарт ATA/ATAPI-6 и накопители емкостью свыше 137 Гб. Реализация данного Стандарта привела к появлению протоколов UltraDMA 5 (UDMA/100), 48-битной LBA-адресации и технологии ААМ (Automatic Acustic Management).
2002 г.: корпорация Hitachi поглощает отдел компании IBM, занимающийся производством и разработкой НЖМД.
Появление интерфейса SATA (Serial ATA) - 2003 г. После появления данного последовательного интерфейса обмена данными, интерфейс АТА/IDE был переименован в РАТА (Parallel ATA – параллельный интерфейс). Первый интерфейс SATA имел немногим более высокую скорость (UDMA/150), чем последний интерфейс АТА (UDMA/133). Основное преимущество SATA перед PATA – использование последовательного обмена (вместо параллельного), что дает возможность использования больших частот. Новый кабель SATA имеет меньшие линейные размеры и меньшее количество проводников.
В 2003 г. корпорация Hitachi выпускает Microdrive емкостью 2 Гбайт.
В 2004 г. корпорация Seagate выпускает аналог Microdrive – накопитель ST1 емкостью 2,5 и 5 Гбайт. В 2005 г. выпущен накопитель ST1 емкостью 8 Гбайт; в 2006 г. выпущен накопитель ST1 емкостью 12 Гбайт; на этом история развития НЖМД типоразмера CF заканчивается.
Предел в 500 Гбайт был преодолен в 2005 г. В этом же году принимается Стандарт SATA-2, позволивший удвоить первоначальную скорость передачи данных по последовательному интерфейсу до 3 Гбит/с за счет увеличения рабочей частоты до 3 ГГц. В этом же году появляется последовательный SCSI-интерфейс – SAS (Serial Attached SCSI), разработанный на смену параллельному «традиционному» SCSI-интерфейсу.
В 2003 – 2005 гг. идут активные поиски возможности увеличения плотности записи данных на пластину. В 2004 г. появляется идея перпендикулярной записи (сектор имеет не параллельное, а перпендикулярное поверхности магнитной пластины, залегание). Технология разработана в 2005 г., а в 2006 г. уже применяется в коммерческих накопителях.
В 2006 г. появляются накопители-гибриды, сочетающие традиционный НЖМД и SSD-накопитель.
Порог в 1 Тбайт преодолен в 2007 г. корпорацией HGST, представившей накопитель с блоком пластин из 4 элементов и, соответственно, БМГ из 8 головок.
2008 – 2009 гг. – компании Western Digital и Seagate параллельно ведут разработки магнитных пластин повышенной плотности записи с использованием метода перпендикулярной записи. В 2009 г. обе компании (но WD несколько раньше) выпускают накопители емкостью 2 Тбайт на базе четырехпластинных (8 головок в БМГ) гермоблоков, анонсируя плотность записи 500 Гбайт на пластину.
В 2009 г. на плате управления НЖМД появляется разъем USB (соответственно, стандартный интерфейсный и силовой разъемы SATA исчезают). Пионером в этой области стала корпорация Samsung. В этом же году Western Digital объявила о создании 2,5-дюймовых HDD объёмом 1 Тбайт (плотность записи — 333 Гб на одной пластине).
2009 г.: появляется Стандарт SATA 3.0, двукратно увеличивший скорость передачи данных относительно предыдущего стандарта SATA 2.0 за счет все того же увеличения тактовой частоты работы шины.
2010 г.: распространение «мухи ЦеЦе» - характерной ошибки микропрограммы накопителя Seagate Barracuda 7200.11, приводившей к самоблокировке НЖМД и невозможности извлечения данных без специального оборудования. В этом же году вскрылась ошибка в микропрограмме накопителей Western Digital, приводящая при невозможности опроса всех физических головок к модификации микропрограммы (в критичные для данных модули записывался заголовок NOT INIT, остальные данные стирались) с целью блокировки НЖМД для предотвращения дальнейшей потери данных. При этом восстановление данных с такого НЖМД превращалось либо в очень трудный квест (поиск уцелевших адаптивных данных), либо реже становилось невозможным.
Первый накопитель емкостью 3 Тбайт выпущен корпорацией Seagate в 2010 г. В этом же году корпорация Samsung выпускает накопители емкостью 1, 2 и 3 Тбайт на пластинах с плотностью записи 667 Гб на пластину. В 2011 г. корпорация Western Digital выпускает НЖМД емкостью 2 и 3 Тбайт уже на 750-гигабайтовых пластинах. В том же 2011 г. корпорация HGST выпускает НЖМД емкостью 3 Гбайт на пластинах с плотностью записи 1 Тбайт.
В 2012 г. корпорация Western Digital выпустила первый диск емкостью 4 Тбайт.
В первом месяце 2013 г. компания HGST выпускает накопитель форм-фактора 2,5’ емкостью 1,2 Тбайт.
Март 2013 г.: корпорация Seagate анонсировала, что с начала коммерческой деятельности компании в 1980 г., в марте 2013 г. был продан двухмиллиардный диск.
Конец апреля 2013 г.: корпорация Western Digital анонсирует накопители WD XE с интерфейсом SAS и емкостью 300/450/600/900 Гбайт. Эти накопители предполагается использовать в центрах обработки данных. В это же время корпорация WD выпускает самые тонкие НЖМД форм-фактора 2,5’, имеющие толщину всего 5 мм.
Август 2013 г.: завершена работа над стандартом USB 3.1, позволяющим увеличить пропускную способность до 10 Гбит/с. Очевидно, что вскоре появится немало накопителей, ориентированных на этот интерфейс, так как его скорость превышает скорость обмена устройств, функционирующих по последнему протоколу SATA Express.
Середина августа 2013 г. – корпорацией Western Digital совместно с другими производителями основана Ассоциация продуктов для хранения данных (Storage Products Association – SPA), призванная информировать пользователей и достоинствах и преимуществах традиционных механических НЖМД.