Исторические HDD07.08.2017 07:53

HDD или по-простому жесткий диск с момента своего появления быстро захватил рынок устройств хранения и обработки данных. Сейчас им на смену постепенно приходят SSD, модельный ряд которых пестрит разнообразием характеристик, таких как скорость чтения-записи, физический размер, объем и т.д. Но в начале, в те далекие времена, когда даже HDD считались новинкой, существовало несколько весьма странных, но удивительных, моделей, о которых я Вам сегодня и постараюсь рассказать.

Microsolutions Backpack

Какой самый распространенный порт, о котором знает даже новичок в мире компьютеров? Конечно же USB. С его помощью мы и подключаем внешние носители данных к своим ПК, не так ли? А так было не всегда. В начале 90-х, когда о USB не шло и речи, был выпущен жесткий диск Backpack от компании Microsolutions. Его особенностью был тип подключения — через порт для принтера. Первая модель была объемом аж 80 МВ.

Драйверу этого устройства требовалось добавить всего одну строку в CONFIG.SYS, и потреблял он менее 5КБ памяти. Backpack, в момент выпуска, работали так же быстро как и внутренние IDE-накопители на 80 или 512 МВ. Скорость передачи была около 1МБ в секунду. В отличии от Zip Drives, Backpack были самыми настоящими жесткими дисками с типичным показателем производительности — время поиска, которое составляло 12 мс. Была даже возможность создать цепочку из таких дисков, подсоединяя один к другому.

Quantum Bigfoot

Производители дисков Bigfoot поставили перед собой задачу создать надежное и быстрое устройство хранения данных при минимальных затратах на Мегабайт. И подошли они к этому вопросу весьма необычно, используя форм-фактор 5,25 дюймов (размер CD-ROM или старого дискетника). В чем суть? Пластины размером 5,25 дюймов позволяли хранить больше данных, чем это было возможно на стандартных 3,5 дюймовых CD дисках. Скорость вращения была не самой большой — всего 3600 об/сек, но за счет увеличенной окружности она была выше чем у тех же CD. Не говоря уже о том что стоимость Quantum Bigfoot была значительно ниже.

Однако были и существенные огрехи при работе с большим форм-фактором. Среднее время поиска Bigfoot составляла не более 12–14 миллисекунд. Хоть это и большое достижение для такого большого диска. Еще более важной проблемой была латентность (задержка). Для того чтобы понять эту проблему лучше, ниже приведены сравнительные показатели Bigfoot и HDD других производителей:

Если рассматривать самую правую колонку, то мы видим, что два SCSI накопителя (а именно WD и Cheetah) вдвое увеличили производительность, но их стоимость была на $1000 больше, чем IDE диски. Однако, 3,5 дюймовый Medalist был всего на 30 долларов дороже Bigfoot и значительно быстрее. А если к стоимости Bigfoot добавить 60 вечнозеленых, то можно было получить Deskstar 4 с 5400 оборотами в минуту.

Накопители Bigfoot конечно интересные, но Quantum все же делала упор не на скорость и производительность, а на стоимость.

Iomega Zip Drive

Жесткие диски со съемными накопителями никогда особой популярности не имели, за исключением Zip Drive от Iomega, которые были на высоте несколько лет. За пару сотен баксов Вы могли получить внешнее устройство параллельных портов с картриждами по 100МБ, похожими на дискеты-переростки. Их можно было вставлять в устройство сколько влезет. Производительность была весьма приемлемой, хоть и стоимость одного мегабайта была крайне высока. Скорость передачи данных — 1МБ в секунду. Не плохо. Но вот время поиска было не столь радостным — аж 29 мс.

В целом, Zip Drive были слишком малого объема, слишком медленными и дорогими, чтобы стать массовым продуктом. Однако в свое время они пользовались большой популярностью, поскольку были чем-то необычным и новым на рынке.

SDX Drives

SDX означал ускорение хранения данных. Это был не совсем жесткий диск. Скорее, это был новый метод реализации подключения CD-ROM-привода. Для начала немного предистории.

Стандартный способ подключения дисковода к ПК имеет выделенную шину: ранние модели (в основном одно- и двухскоростные) использовали одно из трех соединений: Panasonic, Mitsumi или Sony. SCSI был и остается еще одним эффективным, хотя и довольно дорогим вариантом. Практически все более современные приводы CD-ROM использовали шину ATA, более известную как IDE. Компакт-диски IDE были быстрыми, недорогими и легкими в настройке. Долгое время на всех персональных компьютерах было два контроллера IDE, каждый из которых был способен поддерживать два устройства IDE: обычно это жесткие диски и CD-ROM, хотя в IDE также были доступны ленточные накопители и CD-записи. (Приводы DVD пришли позже, но работало все по тем же принципам.)

Обычно дисковод компакт-дисков был сконфигурирован как автономное устройство на втором контроллере IDE или как копия жесткого диска на основном контроллере IDE. Производительность была хорошей: максимальная скорость передачи данных IDE для ATA-33 достигала 33 Мб/с.

Принцип работы SDX от Western Digital был совсем другим: компакт-диск SDX был разработан для подключения к жесткому диску SDX, который, в свою очередь, подключается к стандартному контроллеру IDE. Это не ведомое устройство IDE, SDX использует другое соединение в целом. С 10-контактным кабелем вместо 40-контактного кабеля IDE.

Был установлен жесткий диск SDX для автоматического кэширования относительно медленного привода CD-ROM, что значительно ускоряло время поиска на жестком диске и давало немного более высокую скорость передачи данных, что повышало производительность CD-ROM. Это было основной задачей кэша SDX для жестких дисков.

Кэш может существенно повлиять на производительность компакт-диска. ОЗУ кэширования CD-накопителя существует с самого начала двухскоростных приводов и является стандартной частью всех основных операционных систем. Например, старый DOS Smart Drive автоматически использовал небольшой объем оперативной памяти для кэширования CD-привода, а также жесткого диска. (При условии, что вы загрузили SMARTDRV после MSCDEX, конечно.) Однако, хотя оперативная память была очень быстрой — примерно в 2000 раз быстрее, чем привод CD-ROM — максимальный разумный размер кэша на основе ОЗУ в те дни составлял всего несколько МБ, а для CD-дисков — около 650 МБ.

Более практичная идея заключалась в том, чтобы использовать жесткий диск для кэширования CD-привода. В 1990-х годах жесткий диск был намного медленнее, чем оперативная память, но все же примерно в 10 раз быстрее, чем CD-ROM. Даже тогда большинство жестких дисков были настолько велики, что настройка в сторону гигабайта или около того для кеша CD обычно была практичной. Это то, о чем говорил SDX. Жесткий диск SDX был разработан для кэширования подключенных к нему CD-ROM-приводов SDX. Грубо говоря SDX может удвоить производительность CD-привода и сделать это без использования каких-либо дополнительных ресурсов ЦП или PCI и без добавления еще одного слоя в файловые системы.

С другой стороны, вообще не нужно было использовать новый и нестандартный тип привода CD-ROM, чтобы получить преимущества жесткого диска CD-кеша. Это можно легко сделать в программном обеспечении, с приростом производительности, равным или превышающим SDX. Существовало несколько программных компакт-дисков, и они работали с любым типом компакт-диска: старым или новым, IDE или SCSI. (Даже старые двухскоростные приводы Panasonic, Mitsumi и Sony).

Преимущества SDX

Кэширование привода CD без использования дополнительных ресурсов шины CPU или PCI.
Кэш уровня прошивки не требовал поддержки операционной системы, поэтому SDX автоматически работал с Unix, OS / 2, Linux и MacOS, а не только с DOS и Windows.
Будущие обновления жесткого диска могут привести к тому, что привод CD-ROM также обеспечит эффективное повышение производительности.
Производство дисков SDX CD были немного дешевле.

Недостатки SDX

Обновление CD-ROM-накопителей SDX исключительно на другие модели того же бренда.
Очень ограниченная поддержка.
Немного увеличена стоимость жесткого диска.
Отсутствие возможности использовать в ноутбуках.

Преимущества, общие как для SDX, так и для программного обеспечения

Значительное увеличение производительности CD — минимум увеличения для больших файлов, больше увеличения производительности для небольших файлов.
Увеличенный срок службы приводов CD-ROM.

Преимущества программного обеспечения

Предлагается гораздо больше возможностей для интеллектуального кэширования, включая предварительную выборку определенных файлов из популярных названий программ.
Допустимая динамическая настройка общего размера кеша без повторной разбивки жесткого диска.
Работал с любым типом жесткого диска или CD-ROM-накопителя, новым или уже существующим.
Разрешен свободный выбор бренда жесткого диска и программного обеспечения кэш-памяти.
Намного легче обновить.

Недостатки программного обеспечения

Немного увеличенная загрузка процессора — на 3–4%.
Добавлен еще один сложный слой в файловую систему Windows.
Ограниченная поддержка операционной системы.

Чтобы достичь полного успеха, SDX должен был работать и с другими производителями жестких дисков, а не только на Western Digital. WD заявили, что намерены сделать интерфейс SDX открытым стандартом, таким как IDE или SCSI, но они не сделали это вовремя. Другие производители жестких дисков, в частности Maxtor, хотели использовать SDX, но WD запрашивали лицензионных сборов, что очень сильно отталкивало других производителей, считавших, что это вообще расходится с принципами открытого доступа. К примеру технология Ultra ATA от Quantum была абсолютно бесплатна.

Можно было сделать вывод, что WD просто хотели заработать по-больше денег на лицензионных сборах, перед распространением своей технологии в открытом доступе и становлении её как единого стандарта. В конце 1997 года это привело к серьезным разногласиям в кругу производителей жестких дисков, и WD пришлось отказаться от своих наполеоновских планов.

Western Digital Portfolio

В середине 90-х Western Digital получила пощечину от мира компьютерных технологий за свои странные идеи (смотрите пункт выше). Но они решили не сдаваться и не останавливается на достигнутом. Был представлен новый тип дисков Portfolio с нестандартным форм-фактором для ноутбуков — 3 дюйма, а не стандартные 2.5. По началу казалось что это очередная бредовая идея. Если принцип ноутбука это меньше и легче, то зачем делать его больше? Однако WD заявили, что нашли способ получить больше памяти на меньшем пространстве, используя чуть больший диск.

В то время разработка ноутбуков была направлена на более большие в разрезе, но при этом более плоские модели. Все это было связано с увеличением экранов. Portfolio шел в ногу с этими тенденциями. Увеличение размеров на пол дюйма позволяло до 70% увеличить емкость хранилища на одном диске. Используя чуть большую пластину WD получали возможность хранить на диске вдвое больше информации на кубический дюйм. Кроме того такой диск быстрее и легче вращался.

В свою очередь у WD был весьма крупный конкурент со своим видением того, как должны развиваться жесткие диски, это IBM. Они увеличивали производительность за счет таких методов и технологий: в первую очередь, это значительное увеличение плотности данных, головки считывания MRX и GMR, стеклянные пластины, усовершенствованный PRML, повышенная скорость вращения и умное форматирование. Конечно, занимая 40% мирового рынка, IBM могла себе позволить проводить исследования в области жестких дисков.

В противовес этому был новаторский 3-х дюймовый диск от WD, что сильно экономило их средства, и не требовало высокой плотности данных, с чем у производителя всегда были проблемы. Таким образом WD смогла втиснуться в рынок и захватить его часть.

Самый выдающийся представитель линейки Portfolio обладал весьма внушительной спецификацией:

2 пластины 2,1 ГБ;
головки MR и PRML;
сопротивление ударам 300/100 г;
время поиска 14 мс;
скорость вращения 4000 об / мин;
скорость передачи данных 83 Мбит / с.

Такие показатели уступали только флагманам линейки ноутбуков IBM.

Все бы хорошо, но финансовые проблемы WD привели к тому, что линейка Portfolio в январе 1998 года была свернута. Тоже самое сделал и другой производителей 3-дюймовых дисков — JTS. В те времена многие компании пострадали именно от отсутствия финансов, нежели от отсутствия идей, и WD является хорошим тому примером.

Seagate Barracuda 2HP

К сожалению, особенно для Seagate, данные диски уже не производятся. Но они были весьма популярны в свое время, поскольку отличались от остальных тем, что использовали 2 головки считывания, что в итоге обеспечивало вдвое большую скорость передачи данных.

Большое количество головок чтения-записи это не что-то уникальное, но все они используются по одной, а максимальная скорость передачи данных зависит от того, сколько данных проходит под головкой. В противовес этому Barracuda 2HP разделил поток данных на 2 половины, отправив одну половину каждой из двух головок и перекомпилировав данные при чтении. В те времена самые лучшие диски со скоростью вращения 7200 об/мин выдавали скорость передачи 50 — 60 Мбит / с, а Barracuda выдавала целых 113 Мбит / с, что сделало этот диск самым быстрым на планете в то время.

Эта идея была не нова, но она была первой реализованной в мире. Так почему же технология 2HP сейчас просто исчезла?

Прежде всего это связано с тем, что добиться подобных результатов скорости передачи данных можно путем RAID-массива (объединение нескольких дисков в одну структуру). В таком варианте сложную задачу разделения и рекомбинации данных выполняет RAID-контроллер или софт контроллера. К тому же RAID стал за последние несколько лет более дешевым вариантом увеличения производительности дисков.

Второй причиной исчезновения 2HP технологии стало время выхода на рынок. Разработчики 2HP потратили много времени на реализацию новых моделей, придерживающихся данную технологию. В то время как другие производители не тратили время в пустую.

Спецификация Barracuda 2HP

IBM Microdrive

IBM Microdrive 1 дюйм в поперечнике, он значительно легче PCMCIA, но это все же настоящий жесткий диск с движущимися головками чтения-записи и крошечным однодюймовым диском, вращающимся с невероятной на то время скоростью 4500 об / мин.

2 выпущенные модели хранили 170 и 360 МБ данных, а их производительность была сравнима с производительностью 20-мегабайтного настольного диска.

Версия 170MB была уникальной, поскольку она имеет только одну головку чтения-записи.
Ни один диск не имел только одну головку, вплоть до начала 2000-х.

Спецификации моделей IBM Microdrive

Конечно сейчас существует множество современных дисков с производительностью гораздо выше, чем у представителей нашего списка, однако они все же остаются неотъемлемой частью истории жестких дисков за счет своей уникальной на то время технологиии, потому и заслуживают внимания. Они послужили толчком в развитии и исследования HDD, а в последствии и SSD.

На правах рекламы. Акция! Только сейчас получите до 4-х месяцев бесплатного пользования VPS (KVM) c выделенными накопителями в Нидерландах и США (конфигурации от VPS (KVM) — E5–2650v4 (6 Cores) / 10GB DDR4 / 240GB SSD или 4TB HDD / 1Gbps 10TB — $29 / месяц и выше, доступны варианты с RAID1 и RAID10), полноценным аналогом выделенных серверов, при заказе на срок 1–12 месяцев, условия акции здесь, cуществующие абоненты могут получить 2 месяца бонусом!

Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5–2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?