Ослепительные скидки в Каталоге Onlíner

Опять же, традиционно для многих технологий, за их созданием редко стоит один человек. Да, кто-то может прийти с идеей, но для ее воплощения и реализации требуется куда больше людей. Тем же, кто придумал, как эффективно записывать компьютерные данные на вращающиеся пластины, стал американский инженер Рейнолд Джонсон. Но не ему одному пришла такая задумка, однако именно он смог показать ее преимущества компании IBM.

Рейнолд Джонсон родился в Миннесоте в 1906 году. Никаких выдающихся моментов в его биографии долго не было: учился в школе, отправился в университет, в 1929-м получил степень бакалавра наук, после чего начал преподавать математику и науку в одной из школ. В сферу интересов молодого человека входила и научная фантастика: Джонсон увлекался романами Жюля Верна. Вероятно, взгляд писателя на мир заставил Рейнолда иначе оценить существующие технологии.

В 1931 (по другим данным — в 1932) году Джонсон, работая в школе, решил попробовать автоматизировать алгоритм проверки ученических тестов, когда дети отмечают ответы в специальных карточках, а учитель затем проверяет, — от этапа ручной проверки и выставления оценки можно было отказаться. Для сборки работающего прототипа Рейнолд пригласил двух школьников, которых суд отправил под его начало на перевоспитание (парни до этого украли радио из школы).

Примерно в это же время Бенджамин Вуд, исследователь из Колумбийского университета и консультант IBM, также искал способ автоматизации проверки стандартизированных тестов, однако разработанный им алгоритм имел слабые стороны. В предложенном им решении машина плохо «видела» отметку на бланке ответов, если сила нажатия на карандаш была невысокой, — из-за изменений электропроводных свойств графита на бумаге. Джонсон же эту проблему решил: его машине не было важно, насколько жирной была галочка напротив ответа. Школьный учитель узнал об интересе Вуда к решению той же проблемы и в 1934 году связался с консультантом IBM.

Бенджамин был впечатлен увиденным, но менеджеры IBM отнеслись к презентации скептически: тогда они не увидели ни потенциала, ни возможных прибылей. Но Вуд был настойчив и в конце концов рассказал об идее Томасу Уотсону — старшему, генеральному директору компании. Слова консультанта имели серьезный вес, да и глава IBM был чуть ли не в восторге от технологии.

Осенью 1934 года Джонсон был принят на работу в Endicott Engineering Laboratory в IBM, где занялся разработкой электромеханического устройства, вышедшего в 1937-м под названием IBM 805 Test Scoring Machine. Но при чем тут жесткие диски? После разработки IBM 805 Рейнолд стал одним из самых ценных инженеров IBM, а некоторые принципы работы системы пригодились среди прочего при создании первого HDD — много лет спустя.

---

В 1952 году компания отправила Джонсона в Сан-Хосе в Калифорнии (тогда Кремниевая долина в ее нынешнем виде только зарождалась), где перед ним поставили задачу создать исследовательский центр.

Рейнолд занимался подбором высококвалифицированного персонала и ведением проектов по созданию новых эффективных систем хранения и передачи данных — это была одна из приоритетных задач, поставленных гендиректором перед центром. Причиной являлась необходимость создания таких систем для будущих машин, предтечами которых стали ENIAC и UNIVAC. И, кроме того, тогда основными носителями данных были перфокарты, место которых собиралась занять магнитная лента, впервые примененная в UNIVAC 1, — в этой сфере назревала серьезная конкуренция, а Уотсон не собирался играть в догонялки.

Среди предложенных вариантов была «бесконечная» лента с перфокартами. От нее отказались из-за низкой скорости работы, необходимой при обеспечении случайного доступа. Магнитная лента также рассматривалась, но и она не отвечала требованиям к скорости (пленку приходится постоянно перематывать).

Рассматривали в том числе создание цилиндра с данными на его поверхности и считывающим механизмом. Способ казался эффективным с точки зрения скорости доступа, но дорогим в исполнении: объем данных ограничивался диаметром цилиндра, а магнитный считыватель стоил бы больше, чем ожидалось от изделия, рассчитывающего на коммерческий успех.

Где-то в промежутке с 1952 по 1953 год стала вырисовываться современная конструкция жесткого диска (с определенными нюансами, конечно). Как и говорилось выше, идея не принадлежит одному человеку. Инженер Яков Рабинов, не имевший отношения к IBM, описал дизайн системы с набором дисков, размещенных в тубе на закольцованном валу, и отверстиями на краю для перемещения между дисками считывающего механизма. Затем технологию в рамках исследовательской работы изучил инженер IBM Джоффри Хотхэм, добавив дизайну эффективности, и передал ее коллеге по лаборатории Артуру Критчлоу.

Из всех вариантов Джонсон остановился на пластинах. Примерно в этот момент сработал тот самый «командный дух», который среди сотрудников исследовательской лаборатории выстроил инженер, — концепцию подхватили все, практически моментально доведя ее до ума. Конструкция представляла собой набор синхронно вращающихся «блинов» в вертикальной тубе (Рабинов предлагал вращать только конкретный диск с данными, но изменений на самом деле больше). Инженеры постепенно решили проблемы с балансировкой дисков и точным позиционированием считывающих элементов на минимальном расстоянии от вращающейся поверхности: изменяли толщину «блинов», использовали различные материалы для ламинации.

И в 1955 году появился первый рабочий экземпляр HDD, презентованный руководству IBM. Устройство под названием RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) не было компактным и весило около тонны, однако это отвечало изначальным спецификациям. В системе использовали 50 алюминиевых 24-дюймовых диска, вращающихся на скорости 1200 оборотов в минуту, с двумя головками для чтения/записи. Скорость доступа была невысока по нынешним меркам: поиск нужных байтов занимал в среднем секунду (минимум — 0,8 секунды). Общая емкость этого монструозного HDD составляла 5 мегабайт (по другим данным — 3,75).

А спустя год, в 1956-м, вышел первый коммерческий образец — RAMAC 350, пользователем которого стала крупная корпорация Crown Zellerbach: в $3,2 тыс. в месяц обходились вычислительные компоненты, в $650 — аренда HDD (с учетом инфляции сегодня это $36,3 тыс. и $7,3 тыс. соответственно). В IBM тем временем работали над совершенствованием системы, позволяя подключать больше «жестких дисков» к одной вычислительной системе. И да, конкуренты у RAMAC были: Univac File-Computer System работала быстрее, но была дороже и вмещала в несколько раз меньше данных.

Серия RAMAC продолжалась три поколения, удваивая объем при выходе нового, а в 1961 году появилось новое решение — IBM 1301 Disk Storage Unit, плотность записи на дисках которого была в 13 раз выше, чем у оригинального RAMAC. Снижалась и цена, хотя она была «дикой» по нынешним меркам: $115 тыс. за Model 1 и $185 тыс. за Model 2 без учета инфляции.

На протяжении следующей пары десятилетий системы хранения и перемещения данных оставались уделом крупных компаний, исследователей и военных. Лишь к началу 80-х ситуация стала меняться, в том числе благодаря появлению на рынке во второй половине 70-х первых персональных ЭВМ (вначале они обходились без HDD, но затем все изменилось).

---

Джонсон же постепенно отходил от дел, полностью уйдя на вольные хлеба еще в 1971 году. Однако концепция HDD, реализованная им и его командой, до сих пор применяется в современных жестких дисках.

Интересные факты

В 1962 году размер одной пластины в HDD уменьшился с 24 до 14 дюймов, но она все равно весила чуть более 4 кг.

Первый диск емкостью больше одного гигабайта вышел в 1980-м. Это был IBM 3380, и он не походил на современные коробочки: весил 445 кг, был размером с холодильник и стоил $316 тыс. по нынешним деньгам.

Одним из первых компактных HDD в 1980 году стал ST-506 в формфакторе 5,25 дюйма и емкостью 5 МБ. Его цена — $1,5 тыс. ($5,8 тыс. в нынешних деньгах). Разработкой устройства занималась компания Shugart Technology, основанная в 1979 году Аланом Ф. Шугартом. До этого он работал в IBM, в том числе над RAMAC, но в 1969-м его пути с корпорацией разошлись. Сейчас Shugart Technology известна как Seagate Technology.

Первый HDD в формфакторе 2,5 дюйма был представлен в 1988 году. Его выпустила компания PrairieTek. Модель PT220 имела емкость в 20 МБ и открывала новую веху в истории мобильных компьютеров (которые до этого были не очень-то мобильными). Правда, когда начались продажи HDD PrairieTek, эти устройства морально и технически устарели (другими уже был преодолен рубеж в 100 МБ), а сама PrairieTek в 1991-м завершила процедуру банкротства.

Во второй половине 2023 года должен выйти HDD емкостью 32 ТБ — такой анонсировала Seagate.

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ng@onliner.by