Bodogán Bálint Tibor
Merevlemezek tegnap, ma, holnap
2010. október 25.
A kezdetek kezdete Mint még sok más, az első merevlemez megjelenése is a „Nagy Kék” nevéhez fűződik. 1956. szeptember 4-ét írunk, amikor is bejelentésre került az első mágneslemezes egység: az IBM Type 305 RAMAC1 számítógép részét képező IBM 350 Disk Storage Unit. Jellemzői: lemezek száma
50 db
cilinderek száma
100 db
tányérok mérete
24”
fejek száma
2 db
fejek mozgása
függőleges és radiális
szektorok száma
sávonként 5 db
szektorok mérete
100 bájt
A bejelentésekor hihetetlennek számított a kapacitása (5Mb), de ezért nagy árat kellett fizetni: Egyrészt 1 tonna körül volt a szerkezet súlya, másrészt pedig 35.000 dollárba került. Közvetlen elérésű tároló, az elérési idő hajmeresztő - kevesebb, mint egy másodperc, egészen pontosan maximum 600ms - volt. Hogy mit is tesz a közvetlen elérésű kifejezés? Például egy kazetta soros elérésű. Ha az utolsó zeneszámot szeretnénk meghallgatni, át kell tekernünk az egész kazettát. Ezzel szemben a CD2 lemez közvetlen elérésű, „ugrálhatunk” a lemezen. Mindezt figyelembe véve az akkori adattárolókhoz képest (lyukkártya, lyukszalag) elképesztően nagy előrelépésnek számított a RAMAC.
Most már tudjuk, honnan indult ez az egész, de honnét ered az elnevezés? '69-ben kezdték el fejleszteni az IBM 3340 típusú HDD-t, a koncepció szerint kettő, egyenként 30 megabájtos lemezes tároló kifejlesztése volt a cél. A fejlesztőcsapatban a 30-30-asként beszéltek róla, ennek hallatán a fejlesztőcsapat vezetője (Kenneth E. Haughton) felkiáltott: „Ha ez egy 30-30-as, akkor ez egy winchester!” Biztos értett a fegyverekhez, ugyanis az 1984 típusú Winchester egyik töltényét hívják 30-30-asnak. Ennek ellenére a 3340-es más okokból is nevezetesnek mondható:
A lemez-fej távolság 1,4 nanométerre csökkent,
Légmentesen zárt lemezcsomag (tartalmazza a fejeket is),
Defect-skipping data integrity hibakiküszöbölő eljárás,
Kódneve: WINCHESTER
1 Random Access Memory Accounting and Control 2 Valójában a CD is közvetett elérésű lenne, viszont a TOC gondoskodik róla, hogy közvetlennek lássuk.
Rendben, már van neve, de én mit kezdjek vele? Az első vinyók szigorúan vállalati felhasználásra készültek. Ahhoz, hogy a személyi számítógépekbe is beépíthető legyen, ahhoz szükség volt a tömeg, a súly és az ár drasztikus csökkentésére is. 1980-ban jelent meg az első 5,25”-es méretű merevlemez a Seagate kínálatában. Mint kiderült, remek döntés volt ebbe az irányba fejleszteni, ugyanis a '83-ban megjelenő PC is ezt a megoldást használta. Felgyorsult a Hard Disk Drive-ok fejlődésének üteme. Mindennek következményeképp a 80-as évek második felében tovább csökkent méret, viszont a kapacitás növekedésnek indult. Megjelentek a ma is használatos 3,5”-es meghajtók, a magassága pedig először 1,9”, majd 1”-re csökkent, ez már megfelel a jelenlegi méretének – a tárhely viszont 500 megabájtra növekedett. A hordozható gépekbe szánt 2,5”-es változat is ekkor debütált. A 90-es években megpróbálták tovább miniatürizálni (1993-1,8”, 1999-1”), de ezek már csak célhardverekben terjedtek el. Az 1,8”-es modellek kezdetben 2 és 5 gigabájt közötti méretben jelentek meg (1993), alkalmazásukra pedig remek példa az Apple iPod, ami milliós nagyságrendben került (és kerül napjainkban is) értékesítésre. Ez a szám szépen növekedet az évek során, 2008-ra elérte a 250Gb-os méretet. Ennek ellenére a flash tárolók kapacitásának gyors növekedése, valamint árának nagymértékű csökkenése mára majdnem teljesen kiszorította ezt a típusú HDD-t is. Az első 1”-es modell 170Mb-os volt, 2004-re ezt a számot sikerült feltornázni 5Gb-ra. Ugyan 2006-ban még kijött a 8Gb-os kapacitású is, de igazából a Flash memóriák térhódítása kiszorította a piacról. Egyrészt nagyon sérülékeny volt, másrészt pedig éppen a Flashmemóriák akkor még kisebb kapacitása miatt hozták létre. A következő táblázatban átfutható a különböző – ma is használatos méretek adatai:
Tányér méret
1”
1,8”
2,5”
3,5”
Szélesség
4,2cm
5,4cm
6,9cm
10,2cm
Magasság
0,5cm
0,8cm
0,7-1,5cm
2,54cm
Max. kapacitás
8Gb
320Gb
1500Gb
3000Gb
Bejelentés éve3
2006
2009
2010
2010
1
3
4
5
Max. tányérok száma
3
A Max. kapacitásra vonatkozó adatok.
Értem. Ha szeretnék venni egyet, mi alapján válasszak?
Kapacitás: A fenti táblázatból jól láthatóak a jelenlegi felső határok.
Kommunikációs port: Ma még a PATA4 port a legelterjedtebb. Ez egy párhuzamos adatátviteli rendszer, elsősorban HDD-k és optikai meghajtókhoz tervezték. 333MHz-en üzemel a legújabb verziója, de ma már elavultnak számít. Az utódja a SATA5, ami már soros adatátvitelt tesz lehetővé. Előnyei a PATA-val szemben: Vékonyabb kábel, egyszerű összekapcsolás, nagyobb adatátvitel. Mindemellett hot-swap támogatással is rendelkezik, így kikapcsolás nélkül is csatlakoztatható-leválasztható. A SATA1 max. 1,5Gbit, míg a SATA2 max. 3Gbit adatátviteli sebességre képes. Emellett létezik SCSI, ill. SAS sín is, de ez főként a szervereknél használatos.
Fordulatszám: Mértékegysége az RPM (fordulat/perc). Szabványos értékei: 4200, 5400, 7200, 10000, 15000. Asztali fronton a 7200, míg noteszgépeknél 5400 az átlagosnak mondható érték. A 10, ill. 15 ezer RPM-es merevlemezek főként szervereknél használatosak.
Gyorsítótár mérete: A megszokott méret 8/16/32Megabájt.
4 A SATA megjelenése előtt ATA, ill. régebbi verziói IDE .. 5 2003-ban debütált, új technológia. Utódja a SATA2, mely kompatibilis visszafelé.
Merre tart a tudomány? A különböző típusú Flashmemóriák egyre inkább kiszorítják a mágneses (ill. optikai) elven működő háttértárakat. Hogy ennek mi az oka? Egyrészt sokkalta megbízhatóbbak (nincs benne mozgó alkatrész – nincs szükség rázkódásvédelemre, ütődés elleni védelemre), másrész sokkal gyorsabbak, harmadrészt pedig terjedésével egyre elérhetőbb az áruk. A MicroDrive kakukktojás, ugyanis azért jött létre, hogy a kis kapacitású flash alapú memóriakártyák mellett nagyobb kapacitást kínáljon (2000-es évek eleje), de pár év leforgása alatt a flash alapúak visszavették a stafétabotot. A hordozható eszközökben, melyeknél nagy tárhelyre volt igény, 1, vagy 1,8”-es HDD-ket alkalmaztak (pl. iPod-ok, videokamerák6), ugyanis nem volt más megoldás. A nagy fordulat körülbelül 2006-ra tehető, amikor a flash elérte azt a kapacitást elérhető áron, amivel már ki lehetett váltani a lassúbb, sérülékenyebb merevlemezeket. Napjainkra már a 64-128Gb-os flash alapú háttértárak sem megfizethetetlenek, ekkora méretben már nem versenyezhetnek velük mechanikus alkatrészeket is tartalmazó társaik. És akkor jöjjön a számítógép kategória: SSD, azaz szilárdtest-meghajtó. 2007-ben jelentek meg az első SSD meghatók, elsősorban az újonnan született NetBook, ill. a SubNoteBook kategóriában. (Ugyan már a 70-es években is alkalmaztak szilárdtest-meghajtókat, de csak rendkívül kis mértékben a megfizethetetlen árak miatt.) 2007 júniusában aMtron Storage Technology vállalat bemutatott egy 128Gb kapacitású, 240Mb/s írási, 260Mb/s olvasási sebességű SSD meghajtót. Az SSD előnyei a HDD-vel szemben:
Nincs mozgó alkatrész,
Kis áramfelvétel,
Rendkívül kis méret,
Sokkal gyorsabb olvasási sebesség,
Gyors indulási idő,
hangtalan,
mechanikai hibák teljes hiánya,
Viszonylag állandó olvasási teljesítmény, nem függ pl. a töredezettségtől.
Könnyű.
Véleményem szerint a merevlemezeknek ma már van létjogosultságuk, viszont az elkövetkező pár évben hanyatlásnak fognak indulni, az SSD, ill. a „felhő” alapú adattárolás7 elveszik a piacát.
6 A MiniDV kazetta elterjedtebb volt a kameráknál, de léteztek merevlemezre rögzítő modellek is. 7 Itt hálózati tárhelyekre, vagy pl. képmegosztó portálokra gondolok.
A merevlemezek fejlődése A következő diagramról jól látszik, mennyire felgyorsult a kapacitás növekedése, mennyire nő a kapacitás iránti igény.
3000
Kapacitás (Gb)
2500 2000 1"
1500
2,5" 1000
3,5"
500 0 1990
1995
2000
időpont (év)
2005
2010
Tartalom A kezdetek kezdete ......................................................................................................... 2 Most már tudjuk, honnan indult ez az egész, de honnét ered az elnevezés?.................. 2 Rendben, már van neve, de én mit kezdjek vele? ........................................................... 3 Értem. Ha szeretnék venni egyet, mi alapján válasszak?................................................ 4 Merre tart a tudomány? ................................................................................................... 5 A merevlemezek fejlődése ............................................................................................... 6
