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.
Из истории накопителей
В 1920–1950-х годах в качестве способа хранения и передачи информации для компьютеров использовали перфокарты и перфоленты. 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.
«Магнетофон-К1»
В 1950 году Национальное бюро стандартов США построило компьютер SEAC. В нём в качестве накопителей использовали металлическую проволоку в кассетах.
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.
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, 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.
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 уместилась заметка о похоронах перфокарт IBM и о запуске продаж мини-флоппи дисководов от Shugart Associates.
Computerworld, 1976 год
5 1⁄4-дюймовый флоппи-дисковод Shugart SA400
В 1979 году Алан Шугарт основал 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 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.
В 1981 наступил переломный момент: компания выпустила ST-412 — жёсткий диск, вмещавший 10 Мб, в котором для записи использовался метод RLL. Метод прибавлял диску до 50% скорости передачи данных благодаря более плотной упаковке данных.
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.
В начале 1980-х годов появился первый коммерчески успешный портативный компьютер — 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 плотности записи в 1 терабит на квадратный дюйм.
Не обошлось и без проблем. В 2009 году в Barracuda 7200.11 нашли ошибку, 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. 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.
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 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 1400×1050, HDD на 80 гигабайт и процессором Intel Core 2 Duo L7400 с тактовой частотой 1,5 ГГц стоил в России 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.
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 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 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.
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. Тогда же Seagate завершила покупку Samsung HDD. 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 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.
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: 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 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.
