Жорсткий диск(Привід жорсткого диска, накопичувач на жорстких магнітних дисках, НЖМД) - енергонезалежний механічний пристрій зберігання цифрових даних, який можна знайти практично в будь-якому сучасному комп'ютері. Для зберігання даних використовується принцип магнітного запису. Жорсткі диски також називають: вінчестер або просто "гвинт", хард, харддиск.

Жорсткі диски також називають "постійною пам'яттю". На відміну від оперативної пам'яті, дані, що зберігаються на жорсткому диску, не втрачаються при вимкненні комп'ютера. Ця властивість, як і висока надійність зберігання великих обсягів інформації, стали вирішальними для поширення вінчестерів.

Складається з однієї або декількох пластин, що обертаються з постійною швидкістю (скляних або алюмінієвих), покритих шаром феромагнітного матеріалу, переважно двоокисом хрому. Всі пластини знаходяться на одному шпинделі в гермозоні, а швидкість їх обертання може доходити до 15000 оборотів в хвилину, хоча, частіше можна зустріти 7500 або 5400. Головки, що зчитують, в робочому режимі не торкаються поверхні пластин завдяки прошарку набігаючого потоку повітря, що утворюється у поверхні при швидкому обертанні. Відстань між головкою та диском становить кілька нанометрів. При відсутності обертів дисків головки знаходяться біля шпинделя або поза диском у безпечній зоні паркування головок (Landing Zone, L-Zone), де виключено їх контакт з поверхнею дисків. Крім гермозони, жорсткий диск має блок електроніки.

Виробники жорстких дисків йдуть на хитрість, вказуючи ємність у системі СІ. Тобто за їхньою специфікацією 1 терабайт це 1000 Гб, а гігабайт це 1000 Мб. Тому операційна система, яка знає, що 1 Гб це 1024 Мб завжди вкаже меншу ємність диска.

Старі вінчестери могли похвалитися терміном служби всього в 1000-5000 годин, крім того, вони завжди були зіпсовані кластери, про що інформувала наклейка на корпусі. Сучасні вінчестери можуть безвідмовно працювати понад 100000 годин, а система S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) непомітно для користувача замінює погані кластери на резервні.

Історія

Перший HDD був винайдений фірмою IBM у 1956 році. Жорсткий диск IBM 350 у складі першого серійного комп'ютера IBM 305 RAMAC був ящик розміром з великий холодильник і вагою 971 кг. 50 тонких дисків покритих чистим залізом діаметром 610 мм давали ємність близько 5 мільйонів 6-бітних байт (3,5 Мб у перерахунку на 8-бітні байти). З тих пір жорсткі диски сильно зменшилися як у ціні, так і в розмірах, але на тлі цього зменшення їх ємність постійно збільшувалася. В даний час використовуються 3.5 дюймовий форм-фактор для настільних пристроїв та 2.5 (а також 1.8) дюймовий для мобільних.

Величезний внесок у справу оснащення персональних комп'ютеріввінчестерами внесла фірма Seagate, яка почала випускати п'ятидюймові жорсткі диски ST-506 ємністю 6 Мбайт. Відповідно, першим стандартним інтерфейсом для HDD став ST-506/412, який нині вже не актуальний, але він став родоначальником сучасного інтерфейсу IDE.

У новому тисячолітті виробництвом вінчестерів займається кілька великих компаній: IBM, Samsung, Seagate (злиття з Maxtor у 2006 році) та Western Digital. Quantum була поглинена компанією Maxtor у 2001 році, а Fujitsu продала свою фабрику Western Digital. З 2009 року Toshiba на колишніх потужностях Fujitsu виробляє 2,5- та 1,8-дюймові диски для ноутбуків.

Вінчестер

Існує версія, що назва вінчестер (англ. Winchester) з'явилося завдяки співробітнику фірми IBM Кеннету Хотону (англ. Kenneth E. Haughton). У 1973 році під його керівництвом був випущений жорсткий диск моделі 3340. Він дозволяв одному двосторонньому. алюмінієвому дискузберігати 30+30 Мб даних. При його розробці інженери використовували коротку внутрішню назву «30-30», що означало два модулі (у максимальній компоновці) по 30 МБ кожен, а це за співзвуччю збіглося з позначенням популярної мисливської зброї – гвинтівки «Winchester Model 1894», що використовує гвинтів. 30 WCF». За іншою версією назва сталася виключно через назви патрона, що також випускається Winchester Repeating Arms Company, першого створеного в США боєприпасу для цивільної зброї «малого» калібру на бездимному пороху, який перевершував патрони старих поколінь за всіма показниками і негайно завоював найширшу популярність. Ще одна версія підводить до того, що вінчестер асоціювали з гвинтівкою, за допомогою якої був завойований Дикий Захід - недвозначний натяк розробників на те, що IBM завоює комп'ютерний ринок. І наприкінці, остання версіяговорить про те, що технологія плаваючої голівки була розроблена в лабораторії IBM, що знаходиться в місті Вінчестер (Англія).

У Європі та США назва «вінчестер» вийшла з вживання в 1990-х роках, у російській мові збереглося і набуло напівофіційного статусу.

Віртуальна пам'ять

Сучасні операційні системи можуть вивантажувати частину даних, які у оперативної пам'яті на диск, цим звільняючи місце інших програм. Це вирішує проблему нестачі пам'яті в комп'ютері. Але у віртуальної пам'яті є і недоліки - вона набагато повільніша за звичайну пам'ять.

Основні віхи розвитку вінчестерів

• 1956 рік – перший жорсткий диск IBM 350.
• 1972 - той самий "вінчестер", модель 3340 ємністю 30 +30 Мб.
• 1980 - перший 5,25-дюймовий вінчестер, Shugart ST-506, 5 Мб.
• 1981 - 5,25-дюймовий Shugart ST-412, 10 Мб.
• 1986 - впроваджено стандарти SCSI, ATA (IDE).
• 1991 - досягнуто максимальна ємність 100 Мб.
• 1995 рік - досягнуто максимальної ємності 2 Гб.
• 1997 рік - досягнуто максимальної ємності 10 Гб.
• 1998 рік - запроваджено стандарти UDMA/33 та ATAPI.
• 1999 - IBM випускає Microdrive ємністю 170 і 340 Мб.
• 2002 рік - впроваджено ATA/ATAPI-6 та накопичувачі ємністю понад 137 Гб.
• 2003 рік – поява стандарту SATA.
• 2005 рік - досягнуто максимальної ємності 500 Гб.
• 2005 рік – впроваджено стандарт Serial ATA 3G (або SATA II).
• 2005 - поява SAS (Serial Attached SCSI).
• 2006 - застосування перпендикулярного методу запису в комерційних накопичувачах.
• 2006 - поява перших «гібридних» жорстких дисків, що містять блок флеш-пам'яті.
• 2007 рік – представляє перший комерційний накопичувач ємністю 1 Тб від Hitachi.
• 2009 рік – на основі 500-гігабайтних пластин Western Digital, потім Seagate Technology LLC випустили моделі ємністю 2 Тб.
• 2009 - Samsung випустила перші жорсткі диски з інтерфейсом USB 2.0
• 2009 рік – Western Digital оголосила про створення 2,5-дюймових HDD об'ємом 1 Тб (щільність запису – 333 Гб на одній пластині)
• 2009 рік – поява стандарту SATA 3.0 (SATA 6G).
• 2010 рік – Seagate випускає жорсткий диск об'ємом 3 Тб.
• 2010 рік – Samsung випускає жорсткий диск із пластинами, у яких щільність запису – 667 Гб на одній пластині.

Зробити

• Інтерфейси
• Параметри (характеристики), адресація даних
• Пристрій

Хто б міг подумати що жорсткий диск з'явився майже 60 років тому. Перший HDD носій був винайдений в компанії IBM носив назву IBM 350 і до цього часу не існувало жодних інших прототипів дисків. комп'ютерної системи 305 RAMAC. До складу диска входило п'ятдесят двадцятидюймових дисків, виготовлених з алюмінію. Швидкість обертання жорсткого дискадорівнювала 1200 оборотів за хвилину. Обсяг цього девайсу, за сьогоднішніми мірками, був по-справжньому кумедним. Усього на диску вміщувалося 5 мегабайт. Але, не дивлячись на це, інженери вважають IBM 350 справжнім технічним проривом, тому що ці диски, а точніше один з них міг запросто замінити 62,5 тисяч перфокарт. Крім того, жорсткий "гвинт" значно вигравав у швидкості, адже щоб отримати доступ до потрібної інформації користувачам були необхідні частки секунди, у той час як при використанні магнітних стрічок потрібно було чекати кілька хвилин.

IBM Ramac 305 жорсткий HDD. Велика кількість дисків

Вигадав і виготовив ці диски Рей Джонс. У 1930 роках він працював учителем у школі і вже тоді винайшов машину, яка могла автоматично зчитувати тести, які він роздавав своїм учням. Пізніше компанія IBM викупила жорсткий диск, а самого Джонса запросила до свого штату. Так він перекваліфікувався на інженера IT-компанії. У січні 1952 року Рей отримав пропозиції відкрити дослідницьку лабораторію в якій він міг би займатися своєю улюбленою справою, новими технологіями. Буквально через місяць талановитий інженер узяв у найм цілу будівлю в Сан-Хосе. Причому він мав глобальні плани, адже орендував він його одразу на 5 років. Він почав облаштовувати свою лабораторію і паралельно шукав співробітників та проводив співбесіди.
Через три місяці у його лабораторії вже було 30 працівників. Всі вони займалися вирішенням захоплюючих завдань, серед яких були такі проекти, як пристрій, що дозволяє отримати доступ до довільної інформації, записаної на перфокарті. Також фахівці намагалися зробити матричний принтер, спеціальний годинник, який міг би автоматично відзначати час, коли людина приходить і йде з роботи. Ідея першого жорсткого диска, саме використання магнітних систем для зберігання інформації, з'явилася саме під час роботи з удосконаленням перфокарт. Фахівці всі продумали та почали експериментувати з можливими носіями, серед яких були стрічкові кільця, дроти, стрижня, барабани та багато іншого. Однак кращим варіантам був визнаний магнітний носій, оскільки він дозволяв розмістити більше інформації, а завдяки обертанню доступ до потрібної інформації був дуже простим.
Пізніше, в 1953 році, у команду Джонса увійшли шестеро професійних інженерів. Раніше вони працювали в компанії Макдоннел Дуглас і створювали систему автоматичної обробки даних. Цього ж року ВПС США замовило пристрій, який міг забезпечити одночасне зберігання картотеки, що складається з 50 тисяч записів. Однією з головних умов був миттєвий доступ до будь-якого із записів на дисках. Але на той момент інженери ще не визначилися з матеріалом і технологіями, які пізніше використовувалися для створення IBM 350.
На вирішення питань пішов жоден рік і в травні 1955 керівництво IBM вперше повідомило про появу нового, революційного способу зберігання даних, а в лютому 1956 перший жорсткі диски надійшли в продаж.

На сьогоднішній день популярність жорстких дисківвелика, хоча вони потихеньку йдуть у минуле. Час жорстких дисків добігає кінця і їх витісняють твердотільні накопичувачі, більш швидкісні та надійні.

!
Сьогодні ми обговоримо биті сектори на жорсткому диску. Чому вони з'являються і як із цим боротися.
Отже, жорсткий диск, битий сектор та проблеми на нашу голову. Поїхали!

Пролог

Як Ви знаєте, жорсткий диск складається з мініатюрних розділів кластерів. Кожен із таких розділів є логічним сховищем інформації, у яке постійно записується інформація. Саме сукупність всіх кластерів забезпечує нам коректну роботу всього комп'ютера.

Найчастіше, биті сектори виникають через свою «старість», тобто. якщо вінчестер служить Вам вже давненько, то просто від кількості перезапису на той чи інший сектор, жорсткий диск починає повільно, але впевнено відмовляти.

Да-да, саме весь жорсткий диск. Якщо відмовив один сектор, то незабаром почнуть відмовляти інші, а отже, варто замислитися про покупку нового жорсткого диска, або принаймні скопіювати потрібну вам інформацію.

королева Вікторія

Чому з'являються биті сектори — ми розібралися, тепер обговоримо, як їх виявити.
Можливо, Ви вже чули про програму Victoria. Якщо ні, то коротко — це програма, яка була придумана та розроблена спеціально для поглибленого аналізу жорсткогодиска. Вікторія є в 2 версіях - з графічною оболонкою і без неї, особисто я віддаю перевагу другій.
Приблизно так вона виглядає:

Це вже просканований жорсткий диск і тут показано час відгуку на запит до кожного сектора. Час вказано від 5 мілісекунд до 1,5 секунд і вище, що менше — то краще, тим швидше наш вінчестер реагує. Як бачимо, жовтого кольору тут дуже багато, отже секторів жорсткого диска, які відгукуються запит, з часом ~ 500мс
забагато, і це не є добре, і помітно зменшує швидкість передачі/збереження даних.

А ось так Victoria виглядає із графічною оболонкою. І на цій ситуації, бачимо відмінний, чуйний вінчестер, т.к. основний час реагування секторів становить приблизно 5 мілісекунд.

Так само Victoria вміє робити ще багато інших операцій з жорстким диском, до закриття секторів.
Ах да! Пошкоджені секториможна закрити, проте це лише трохи відстрочить неминуче.

Завантажити програму Victoria, Ви можете на її офіційному сайті, вона безкоштовна і не вимагає встановлення на комп'ютер (portable). Якщо ж, з яких причин Victoria Вам не сподобалася, то завжди є альтернатива, і ще багато інших, такі як: Active boot disk, HDD Regenerator, R-Studio і т.д.
Забув уточнити, що биті сектори "не лікуються, а закриваються", їх можна закрити, і їхнє місце на диску буде присвоєно робітникам.

Поганий сектор на жорсткому диску - це крихітний кластер дискового просторунесправний сектор жорсткого диска, який не реагує на спроби прочитати або записати.

Наприклад, якщо ви візьмете звичайний DVD дискв руки, на ньому можуть бути подряпини, або тріщини – які ніяк не відновити, або крапля бруду – яку можна акуратно прибрати та повернути диск до роботи. Так і з жорстким диском, незалежно від того магнітний або твердотільний накопичувач, є два типи поганих секторів – одні внаслідок фізичного пошкодження, які не можуть бути відремонтовані, та інші через програмні помилки, які можна виправити.

Типи поганих секторів

Є два типи поганих секторів - фізичні та логічні, або інакше їх можна назвати "жорсткими" та "м'якими".

Фізичний (жорсткий) - поганий сектор є кластером зберігання на жорсткому диску, який фізично пошкоджений. Може ваш комп'ютер (ноутбук) падав, або через стрибки напруги неправильно вимикався, а може просто диск вже зношений, бувають різні фізичні ушкодження, які виправити на жаль немає можливості...

Логічний (м'який) - поганий сектор є кластером зберігання на жорсткому диску, який не працює належним чином. Можливо операційна система під час читання з жорсткого диска, з якихось причин отримала відмову (збій) та помітила цей кластер як поганий сектор. Виправити такі погані секториможна перезаписувати диск нулями, або виконуючи низькорівневе форматування.

Причини поганих секторів у жорсткому диску

На жаль, серед нових пристроїв є багато заводського шлюбу і дуже часто жорсткий диск вже поставляється з поганими секторами... І як писалося раніше, причиною поганих секторів можуть бути падіння, а може, пил потрапив. Так, через маленьку порошинку може початися поступове руйнування вашого жорсткого диска. Причин безліч і насправді знання, що ваш жорсткий диск посипався через пил - ніяк не вирішить проблему і не додасть вам гарного настрою.

Знову ж таки, як писалося вище - сектор може бути помічений як збійний, але таким не бути. Раніше таке робили віруси, але крім них може бути якийсь системний збій, може в момент запису зникнути електрика і система помітить сектор як збійний, і тут теж причин може бути багато, але деякі з них можна виправити!

Втрата даних та відмова жорсткого диска

Якщо ви думаєте, що проблема з битими секторами та втратою працездатності жорсткого диска – це рідкість, то ви дуже сильно помиляєтесь! Ніхто від цього не застрахований, тому рекомендується робити копії важливої ​​інформації, наприклад у хмарні сховищатам ваші дані більш захищені від втрати.

Навіть якщо жорсткий диск за допомогою спеціальних програмвдасться обнулити - це не врятує інформацію, яка знаходилася на ньому.

Завжди робіть резервні копії важливої ​​інформації на інший носій або в хмару, а якщо при кожному увімкненні комп'ютера ви бачите, що відбувається сканування на наявність помилок, або якщо жорсткий диск видає якісь звуки - терміново робіть копію даних і починайте діагностувати жорсткий диск, дивитися у чому проблема. Адже він може незабаром попрощатися з вами.

Як перевірити та виправити пошкоджені сектори

Одна з найпопулярніших програм для тестування жорсткого диска Victoria, вона безкоштовна, є ще купа безкоштовні та платних, серед яких ми ще розглянемо hdd regenerator.

В кожній операційній системі, є вбудований тип перевірки жорсткогодиска. Ви його можете побачити, якщо ваш комп'ютер був вимкнений неправильним чином, або якщо ваш жорсткий вже виробляється, то кожного разу, коли ввімкнеться, буде проходити сканування. Руками можна запустити сканування - натиснувши на будь-який диск правою клавішею миші => зайти в Властивості => Сервіс =>у полі "Перевірка диска" натиснути "Виконати перевірку".

За допомогою стандартної програмиви зможете дізнатися про стан вашого жорсткого диска, і під час сканування будуть усунуті незначні проблеми.

Перевірка за допомогою Victoria

Дана програма безкоштовна і в її скачуванні немає жодних проблем, тому якщо вам хтось намагатиметься впарити її за гроші - можете сміливо закривати сайт. Нею можна сканувати як у оболонці Windows, і Dos (з Live Cd). Мої рекомендації сканувати із завантажувального диска, у такому випадку перевірка та виправлення диска буде ефективнішою!

Ще: не забувайте, що під час виправлення або перезаписування поганих секторів може пропасти вся інформація з жорсткого диска! Тому, якщо ви наважилися спробувати відремонтувати ваш жорсткий - зробіть резервну копіюсвоїх даних. Під час звичайної діагностики дані нікуди не подінуться 🙂

Як я вже й казав, краще сканувати жорсткий диск з LiveCD, його можна завантажити на будь-якому торрент трекері і в ньому будуть всі необхідні програми для роботи з жорстким диском.

1.Скачуємо реаніматор: завантажувати не обов'язково на ресурсі tfile, можна завантажити і інших. Але якщо ви завантажуєте з tfile, то натискайте не на велику синю кнопку "Завантажити торрент", тому що буде встановлено додаткове зайве ПЗ, а під кнопкою "завантажити торрент" як на картинці

2. Записуємо завантажений образ на диск або флешку: рекомендую робити дана діяза допомогою програми Rufus.

Завантажуємо Rufus => запускаємо дану утиліту=> підключаємо флешку (можна таким же способом записати диск іди sd карту) => у полі «пристрій» вибираємо флешку => на проти «Створити завантажувальний диск» вибираємо => знаходимо файл образу скачаного вище реаніматора (з розширенням iso) => вибираємо його, натискаємо «ОК» і в основному вікні вибираємо «Старт» => чекаємо на закінчення процесу.

3. При увімкненні комп'ютера з зайти в BIOS або Boot menu, та ;

4. Коли завантажити ваш комп'ютер з реаніматора - вибираємо потрібну програмудля роботи із жорстким диском. У цьому прикладі Victoria.

5. У списку виявлених накопичувачів виберіть потрібний для перевірки та перейдіть у вкладку Test

У вкладці Test визначаємося з діями під час сканування:

Ignore -пропускати биті сектори;

Remap -перепризначає биті сектори;

Erase -обнуляє биті сектори, перезаписує безліч разів, поки даний сектор не буде замінений з резервної зони.

Для звичайного перегляду стану жорсткогодиска, щоб дізнатися чи є биті сектора-ставимо галочку в Ignore і починаємо сканування. Якщо ж ви хочете відновити погані сектори – ставимо на Erase та натискаємо Start (у даному способіможлива втрата даних із жорсткого диска!). Можна спробувати за допомогою Remap перепризначити биті сектори.

Ця процедура може тривати від кількох годин до кількох днів!

У цій збірці регенератора є ще безліч програм для роботи з жорстким диском, наприклад hdd regenerator.За допомогою програми hdd regenerator можна зробити такі ж дії, як і Victoria, тобто виправити bad сектора. Під час запуску програми вам запропонує вибрати вид сканування:

1.Сканування та відновлення накопичувача;

2.Сканувати без відновлення;

3. Перезаписувати погані сектори до перемоги 🙂

Наприкінці сканування ви побачите статистику, і можливо отримаєте ще якийсь час життя для жорсткого диска.

Якщо Victoria та hdd regenerator вам не допомогли – у цій же збірці можна скористатися програмою для низькорівневого форматування HD Low Level Format Tool. Програма відформатує ваш жорсткий диск, очистить таблицю розділів, MBR і кожен байт даних, і затремтить шлях до побитих секторів, що можливо дасть ще пожити вашому жорсткому диску.

Даних способів має вам вистачити, щоб зрозуміти чи є у вас биті сектори, а також за допомогою даних способів ви відновите жорсткий диск, або зрозумієте, що настав час купувати новий. Якщо є доповнення та інші способи – пишіть коментарі! Успіхів Вам 🙂

50 років жорстким дискам!

IBM/Hitachi вшановує піввікову історію цілої індустрії магнітних накопичувачів

Року півтора тому ІТ-спільнота на чолі з корпорацією Intel святкувало сорокаріччя знаменитого «закону Мура», який на багато років вперед передбачав технологічні темпи розвитку індустрії створення напівпровідникових інтегральних мікросхем (пам'яті, мікропроцесорів та ін.) і досі залишається одним з наріжних орієнтів тих, хто рухає ІТ-бізнес.

Але сьогодні у нас є не менше, а може й вагоміший привід для святкування ювілеїв: 13 вересня 1956 року, тобто рівно півстоліття тому компанія IBM представила свій перший накопичувач на жорстких магнітнихдисках (пізніше дані пристрої отримали напівофіційне прізвисько «вінчестер»).

І цей винахід згодом фактично створив величезну індустрію магнітних накопичувачів, без яких зараз немислимо жоден більш-менш потужний обчислювальний пристрій, оскільки переважна більшість інформації, якими оперують ці самі обчислювальні пристрої, зберігається саме на магнітних носіях.

Фактично, більш ніж півстоліття накопичувачі на жорстких магнітних дисках стали основнимзасобом зберігання та оперативної видачі, бурхливо накопичуваної людством інформації, перемігши і стрічкові накопичувачі, і оптичні носії, та напівпровідникові ППЗУ/флеш. І хоча майбутнє магнітних накопичувачів не раз піддавалися сумнівам (через різні фізичні обмеження, які вченим щоразу вдавалося успішно долати за допомогою нових ефектів і технологій), на найближчі десятиліття вони все ж таки залишаться в строю через унікальне поєднанняВажливі споживчі властивості. А чи переживуть накопичувачі на магнітних дисках свій віковий ювілей, ми дізнаємося дуже скоро — після наступних 50 років. ;)

І закон Мура ми згадали недарма — розвиток галузі магнітних накопичувачів триває всі ці роки пліч-о-пліч із напівпровідниковою індустрією. Між ними набагато більше спільного, ніж може здатися на перший погляд. Навіть темпи мініатюризації (зростання щільності елементів), «зумовлені» законом Мура для мікросхем, майже точно такі ж і для магнітних носіївінформації. Досить сказати, що мінімальні розміри бітів магнітного запису на пластинах вінчестерів зараз (і протягом кількох останніх років) мінімальні розміри елементів кремнієвих транзисторів у найсучасніших мікропроцесорах та пам'яті.

Цікаво, що перша мікросхема, яка визначила іншу, основну гілка розвитку індустрії інформаційних та комп'ютерних технологій (ІКТ), з'явилася навіть пізніше, ніж перший «вінчестер»: вона запрацювала 12 вересня 1958 року в компанії Texas Instruments (винахідниками мікросхеми по праву вважають Джека Кілбі одного із засновників Intel Роберта Нойса). До речі, за її винахід у 2000 році присудили Нобелівську премію з фізики, хоча фізики як такої під час створення мікросхеми було небагато. Просто Кілбі і Нойс «всього лише» придумали технологію, яка здійснила повний переворот в електронній промисловості. На жаль, за винахід вінчестера Нобеля поки нікому не дали. І вже навряд чи дадуть.

Отже, перший вінчестер опинився на 2 роки старшепершої мікросхеми! (До речі, готуйтеся - рівно через 2 роки, 12 вересня 2008 року індустрія відзначатиме піввіковий ювілей мікросхем. ;)) Що являв собою перший накопичувач на магнітних дисках? На відміну від маленької мікросхеми (кристалу, який і тоді, в 1958 році вміщався на одному пальці) перший жорсткий диск був величезною шафою, в якій знаходився пакет із 50 великих пластин діаметром 24 дюйми (більше 60 см) кожна.

Диск носив ім'я RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) і був розроблений в лабораторії IBM в каліфорнійському місті Сан-Хосе (що пізніше стало серцем Силіконової долини). Пластини диска були покриті «фарбою» з магнітного оксиду заліза — подібної до тієї, що використовувалася при будівництві знаменитого на весь світ мосту Golden Gate в Сан-Франциско.

Інформаційна ємність цього гіганта становила 5 Мбайт (5 млн. байт), що за нинішніми поняттями видається смішною цифрою, але тоді це був High-End сегмент Enterprise. ;) Пластини були змонтовані на шпинделі, що обертається, а механічний кронштейн (один!) містив головки читання і запису і переміщався вгору-вниз на вертикальному стрижні, причому час доставки головки до потрібної магнітної доріжки становив менше однієї секунди.

Як бачимо, дана концепція багато в чому послужила прототипом для всіх наступних жорстких дисків — жорсткі пластини («млинці»), що обертаються, з магнітним покриттям, концентричні доріжки запису, швидкий доступ до будь-якої випадково обраної доріжки (див. назву RAMAC). Тільки тепер кожної магнітної поверхні використовується окрема пара головок читання-запису, а чи не загальні весь диск. Метод швидкого доступу до довільного місця носія (random access) справив справжню революцію у пристроях зберігання, оскільки проти головними тоді магнітними стрічками дозволяв різко збільшити продуктивність при доступі. Один такий RAMAC важив майже тонну (971 кг) і здавався в оренду за ціною 35 000 доларів на рік (тоді це дорівнювало вартості 17 нових легкових автомобілів)!

У ці дні компанія Hitachi Global Storage Technologies, яка є правонаступницею вінчестерного бізнесу IBM, і ввібрала в себе її навчених досвідом розробки жорстких дисків фахівців, бурхливо святкує 50-річчя цього гіганта на виставці DISKCON USA 200, що проходить в Санта-Кларі (Каліфорнія).

Наступним знаковим кроком IBM на цьому полі стало створення накопичувача IBM 3340. Ця «шафка» була вже меншою (заввишки близько метра),

і під час появи в червні 1973 року розглядався як наукове «чудо». При щільності магнітного запису 1,7 Мбіт на квадратний дюйм він оснащувався маленькими аеродинамічними головками (тобто головки вперше стали «парити» над магнітною поверхнею, що обертається під дією аеродинамічних сил) і герметичною «коробкою» («банком»), в якій містилися пластини з головками. Це захищало диски від пилу та забруднень і дозволяло кардинально зменшити робочу відстань між головкою та пластиною (висота «польоту»), що призвело до істотного зростання щільності магнітного запису. IBM 3340 по праву вважають батьком сучасних жорстких дисків, оскільки саме на цих принципах вони будуються. Ці накопичувачі мали незмінну ємність 30 Мбайт плюс стільки ж (30 Мбайт) в змінному відсіку.

Що і дало причину називати його "Вінчестером" - за аналогією зі знаменитою гвинтівкою 30-30 Winchester. Прогрес, до речі, торкнувся не тільки конструкції та щільності запису, але й часу доступу, який розробникам вдалося зменшити до 25 мілісекунд (порівняйте це з 10-20 мс для сучасних значно менших жорстких дисків)!

Пізніше цього ж 1973 року IBM випустила і перший у світі малогабаритний жорсткий диск FHD50, заснований на принципах IBM 3340: повністю закритий корпус були укладені магнітні пластини з головками, причому головки не переміщалися між пластинами.

До речі, саме використання принципу «одна магнітна поверхня — одна пара головок» (тобто відмова від переміщення головок міжпластинами) сталося трохи раніше: 1971 року IBM випустила модель 3330-1 Merlin (названу на честь міфічного середньовічного чарівника), де й застосувала цей принцип. До цієї ж події відноситься і перше впровадження серво-технології для позиціонування головок на пластинах, що пізніше трансформувалася в TrueTrack Servo Technology від IBM (тільки за нею IBM більше 40 патентів). У сучасних дисках сервометки розміщуються на відстані приблизно 240 нм один від одного і дозволяють позиціонувати головку на доріжці з точністю до 7 нанометрів!

Цікаво, що накопичувачі типу IBM 3340 призначалися для колективного користування, тобто компанії могли орендувати місце на жорсткому диску за ціною 7,81 долара за мегабайт на місяць. Тому потреба у малогабаритних індивідуальних накопичувачах теж була.

У 1979 році IBM ввела в обіг тонкоплівкову технологію виготовлення магнітних головок. Це дозволило довести щільність магнітного запису до 7,9 млн. біт на квадратний дюйм.

У 1982 році компанія Hitachi, Ltd. здивувала світ, вперше випустивши накопичувач H-8598 об'ємом 1 Гбайт, тобто подолавши психологічно значущий рубіж.

Цей накопичувач ємністю 1,2 Гбайт налічував десять 14-дюймових пластин і два набори головок читання/запису двоактуаторної конфігурації. При швидкості читання в 3 Мбайт в секунду (для порівняння - в настільних вінчестерах така швидкість була досягнута лише приблизно через десятиліття) модель H-8598 працювала на 87% швидше, ніж продукти попереднього покоління. Через 6 років Hitachi знову поставила рекорд, випустивши накопичувач ємністю 1,89 Гбайт, який використовує 8 дисків діаметром по 9,5 дюймів. Ця модель H-6586 стала першим диском класу мейнфреймів, який людина могла переносити (важила близько 80 кг).

У 80-х роках минулого століття відбулися ще дві знаменні події для індустрії магнітних накопичувачів. Спочатку були випущені компактні накопичувачі форм-фактора 5,25 дюйма, які містилися у відповідні відсіки персональних комп'ютерів IBM PC (перший IBM 5100 Portable Computer був створений в 1975 році, і деякий час вироби цієї лінійки 51х0, а пізніше і знамениті IBM PC 5 касетні накопичувачі). А потім наприкінці 80-х років американська компанія Conner Peripherals, заснована в 1986 році співзасновником Seagate Фінісом Коннером (Finis Conner), першою у світі випустила на ринок 3,5-дюймові жорсткі диски з соленоїдним мотором. Це відкрило нову еру в індустрії магнітних накопичувачів - даний форм-фактор вже давно вважається основним для жорстких дисків, а більші (за габаритами) вінчестери незабаром припинили випускати безперспективні.

IBM не раз була піонером у випуску як мініатюрних вінчестерів для ноутбуків, так і першою у світі представила в 1999 однодюймовий жорсткий диск - знаменитий Microdirve.

Цікаво, що ці надмініатюрні диски використовували ту ж швидкість обертання пластин (3600 об./хв.), що і гігантські моделі H-8598 і H-6586, але їхня місткість і швидкість при цьому виявилася помітно вищою! І цього прогресу було досягнуто всього за якісь 10-15 років! Якщо порівнювати Microdrive з RAMAC, то в простір останнього помістяться 323 тисячі мікродрайвів, а їх сумарна ємність складе 2 500 терабайт! 2005 року Hitachi GST випустила вже 10-мільйонний Microdrive. А перший 2,5-дюймовий вінчестер був випущений саме IBM – у 1991 році – і носив ім'я Tanba-1 (поява лінійки Travelstar). Він мав об'єм 63 Мбайт, важив всього 215 грам (3,5-дюймові диски тієї пори важили втричі більше). Хоча ударостійкість цих малюків, що носилися, була нікудишня за нинішніми мірками — у 60 разів менша, ніж у сучасних аналогів.

До речі, Hitachi GST досі впевнене перше місце у світі з випуску малогабаритних жорстких дисків.

У середині 90-х років минулого століття IBM запропонувала ще щонайменше дві революційні технології, якими зараз користуються всі виробники жорстких дисків. По-перше, це магнітні головки на гігантському магніторезистивному ефекті (так звані GMR heads, що вперше з'явилися в дисках серії Deskstar 16GP у 1997 році), що дозволило різко збільшити щільність запису (до 2,7 Гбіт/кв.дюйм) та у наступне десятиліття нарощувати щільність запису часом навіть швидше, ніж «за законом Мура». :) Про це я не раз, тому повторюватися не стану. А по-друге, це так званий No-ID sector format (новий спосіб форматування магнітних пластин), що дозволяє збільшити густину ще на 10%. Це також зараз використовується вже всіма виробниками.

Приблизно тоді стали різко зростати швидкості обертання магнітних пластин 3,5-дюймових вінчестерів - диски для ПК дружно «пошустромили» до 5400, а потім і до 7200 об./хв. (останнє - стандарт вже протягом десятиліття), а диски сегмента Enterprise розкрутилися до 10 000, а потім і до 15 000 об/хв. До речі, теж не без, хоча Seagate вважає, що саме вона зробила перший в індустрії п'ятнадцятитисячник. ;) Цікаво, однак, що саме компанія Hitachi першою підвищила швидкість обертання вище 10 000 - до 12 000 об/хв. у своїй моделі DK3F-1 ємністю 9,2 Гбайт, випущеної в 1998 році і побила рекорди продуктивності. У ній використовувалися нові пластини унікального дизайну з діаметром 2,5 дюйми (пізніше вони стали стандартом у 15-тисячниках).

У 2003 році IBM ввела в обіг так звані , розміри яких істотно менші, ніж раніше. Це дозволило компанії, що вже стала Hitachi GST, випустити кілька нових цікавих серій дисків. Політ сучасних головок над поверхнею пластин за розмірами пропорційний польоту гігантського авіалайнера на висоті... 1 міліметр над землею!

Піввіковий ювілей жорсткого диска індустрія відзначила ще одним чудовим досягненням — вперше за 50 років з'явилися накопичувачі, які використовують інший принцип магнітного запису, ніж був застосований у RAMAC. А саме – перпендикулярний магнітний запис (PMR), коли магнітні домени орієнтовані не вздовж, а впоперек тонкої магнітної плівки на поверхні пластини. Hitachi GST продемонструвала перпендикулярний магнітний запис ще у квітні 2005 року на зразках із щільністю запису 233 Гбіт на кв. дюйм. Поперечна орієнтація магнітних доменів у тонкій плівці (хоч і дещо товстішою, ніж для аналогічних моделей з поздовжнім записом) істотно збільшує стабільність зберігання інформації, що необхідно для подолання наслідків так званого суперпарамагнітного ефекту. Щоправда, не Hitachi чи Toshiba, а Seagate стала першою компанією, яка випустила у продаж взимку 2006 року. Зате Hitachi оснастила, що вийшли влітку 2006 року, вже другим поколінням PMR-технології. Втім, віддаючи данину часу, відзначимо, що для RAMAC розглядалася як поздовжній, так і перпендикулярний магнітний запис, і тоді була віддана перевага поздовжній, що й визначило розвиток галузі на цілі півстоліття! :)

Теоретично PMR здатна підняти щільність магнітного запису до 500 Гбіт кв. дюйм (це приблизно 500 Гбайт для ємності 2,5-дюймового вінчестера). Подальші плани з нарощування щільності магнітного запису в Hitachi пов'язують із технологією так званої patterned media (коли плівка вихідно «гранульована» до потрібного рівня щільності запису), що дозволить підвищити ємність носіїв ще на порядок. Далі прийде черга термічно-активованого магнітного запису з оцінюваною межею щільності до 15 000 Гбіт на кв. дюйм, що продовжить життя накопичувачів на магнітних дисках року так до 2020-го, а то й довше.

Згідно з дослідженнями вчених Каліфорнійського університету в Берклі, зараз щороку створюється близько 400 000 терабайт. нової інформаціїтільки за рахунок електронної пошти. Населення в 6,3 мільярда людей щорічно створюють по 800 Мбайт інформації кожен, тобто близько 5 000 000 терабайт нових даних на рік, 92% яких зберігається на жорстких дисках. Сюди, зрозуміло, не входить інформація, що багаторазово копіюється і тиражується. Індустріальні аналітики прогнозують щорічне зростання продажів жорстких дисків із 409 млн. накопичувачів у 2006 році до понад 650 млн. дисків у 2010 році, тобто на 12-15% щорічно.

Велика частка цього зростання припаде на бурхливо зростаючий ринок побутової електроніки, тобто незабаром жорсткий диск стане неодмінним атрибутом типових домашніх. електронних пристроїв. А попит, як відомо, породжує пропозицію. Тому сумніватися в перспективності та життєздатності індустрії накопичувачів на магнітних дисках у найближчому майбутньому не доводиться.

Індустрія впритул підійшла до того, щоб подолати ще один психологічно важливий рубіж - цього разу в 1 Терабайт для ємності одиничного накопичувача (форм-фактора 3,5 дюйма). Хто стане першим, хто випустить такий диск? Ближче за всіх до цього підійшли Seagate, що вже випустила 750-гігабайтний вінчестер, і Hitachi. Обидва ці виробники вже продають жорсткі диски на пластинах ємністю по 160 Гбайт (до 187,5 у Seagate). Однак Hitachi давно освоїла п'ятипластинний дизайн, тоді як Seagate поки що обмежується 4-пластинним (а до 250-гігабайтних пластин поки що далеко). Отже, найближче до терабайтника підійшла саме Hitachi. Більше того, співробітники Hitachi GST стверджують, що вже наприкінці цього року вони почнуть відвантаження накопичувача ємністю 1 Тбайт! Коли відбудеться офіційне оголошення цієї моделі? Чи не в 50-річний ювілей вінчестера?.. ;)