وحدات التخزين الثابتة: الاستخدام والتاريخ والتطور

كانت أنظمة تخزين المعلومات معنا منذ فجر الحوسبة ، بعد كل شيء ، يكون الكمبيوتر مسؤولاً عن معالجة المعلومات المخزنة على وسيط يتم تخزينه ، وهو ما نسميه الذاكرة. الذي نقسمه إلى مجموعتين مختلفتين.

أول هذا النوع من التخزين هو ما نسميه الذاكرة المتطايرة ، ويسمى ذلك لأنه على الرغم من كونه أسرع بكثير من الذاكرة غير المتطايرة ، فإنه يفقد المعلومات بمجرد عدم تزويده بالطاقة الكهربائية. مما يؤدي إلى الحاجة إلى استخدام أنظمة تخزين ثابتة أو غير متطايرة ، والتي تحافظ على المعلومات حتى بعد إيقاف تشغيلها ، والتي تسمى أيضًا أنظمة التخزين الثابتة.

في البداية كانوا الكاسيت ...

كان الكاسيت كتنسيق لتخزين الموسيقى معنا منذ عام 1962 وفي السبعينيات عندما ظهرت أجهزة الكمبيوتر المنزلية الأولى ، أصبح تنسيق التخزين المفضل لتخزين البرامج. والسبب في ذلك هو أنها كانت رخيصة للغاية مقارنة بالتنسيقات الأخرى.

في ذلك الوقت ، كانت أسرع ذاكرة تخزين هي ROM ، ولكن لم يكن بإمكان الجميع الوصول إلى إنتاجها الضخم ولا يمكن الكتابة عليها مرة أخرى. لذلك كان الشيء المعتاد هو استخدام وحدة كاسيت متصلة بمقبس صوتي صغير ، حيث يتم نقل البيانات بسرعة بطيئة إلى حد ما.

تكمن مشكلة الكاسيت في أنها كانت عبارة عن تنسيق تخزين تسلسلي يستحيل فيه الوصول إلى بيانات معينة. لذلك كان على المستخدمين تفريغ محتويات الكاسيت في النظام رامات من أجل استخدامه. عملية كانت مملة وتتطلب أن تحتاج أجهزة الكمبيوتر المنزلية الأولى إلى كمية كبيرة من ذاكرة الوصول العشوائي.

... و ROMS

من ناحية أخرى ، تستخدم ROMS لتخزين نظام تشغيل الكمبيوتر ، والذي كان في السابق بسيطًا للغاية ويحتوي على مترجم BASIC مع سلسلة من الأوامر لإدارته. لم يتم تضمين أنظمة التشغيل في الكاسيتات بسبب عدم القدرة على دعم الوصول العشوائي إلى الذاكرة. علاوة على ذلك ، كان جزء من عناوين الذاكرة لأجهزة الكمبيوتر يشغلها نظام التشغيل المخزن في ذاكرة القراءة فقط للكمبيوتر.

كان الاستخدام الآخر لـ ROMS هو تخزين البرامج ، على الرغم من أنها تطلبت من الكمبيوتر استخدام ذاكرة RAM لتخزين المتغيرات المؤقتة ، إلا أنها أصبحت خيارًا لأجهزة الكمبيوتر وأجهزة ألعاب الفيديو الأولى بهدف توفير تكاليف الوحدة الرئيسية. . على الرغم من أن انخفاض سعر ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في عام 1983 أدى إلى الاختفاء التدريجي لـ ROMS ، إلا أن أكبر ميزة لها كانت أن سرعة الوصول إلى بياناتها في ذلك الوقت كانت بنفس سرعة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) واستمر استخدامها لسنوات ، على الأقل. لتوحيد القرص الصلب

مظهر القرص المرن كتخزين دائم

كان تنسيق التخزين الثابت التالي للتوحيد القياسي هو القرص المرن أو القرص المرن. الذي تم توحيده لأول مرة على تفاح القرص الثاني الذي أنشأه ستيف وزنياك بعد شهور من إصدار Apple II.

ما يعطي القرص المرن مزايا مقارنة بالكاسيت عندما يتعلق الأمر بتخزين البيانات هو أنه منظم على شكل قرص. ومن هنا جاء اسمه من القرص المرن ، حيث يرجع اسمه الأخير إلى كونه مكونًا من قطعة بلاستيكية محاطة بمادة مغناطيسية. الميزة هي أن مسارات البيانات لا توضع بشكل تسلسلي ولكن داخل أقراص متحدة المركز ، مما يجعل الانتقال من مسار إلى آخر أسهل بكثير ، مما يسمح بالوصول العشوائي إلى البيانات.

كان التنسيق الذي تم اختياره لمحرك الأقراص المرنة Apple II هو القرص المرن مقاس 5.25 بوصة ، وقد قدم أداءً هائلاً على المنافسة. استغرقت البرامج وقتًا أقل للتحميل وبفضل دعم الوصول العشوائي ، يمكن استخدامها كذاكرة للبرامج وتخزينها داخل ملفات البيانات التي أنشأها المستخدم. المزايا التي جعلت سوق الشركات بأكمله يتبنى هذا التنسيق وأتى معيارًا مع أول كمبيوتر شخصي من شركة IBM

سعتها التخزينية؟ بالكاد 160 كيلوبايت من المعلومات ، لكنها كانت أكثر بكثير مما يمكن تخزينه في ذاكرة الوصول العشوائي لنظام في ذلك الوقت ، ومع ذلك فإن القرص المرن سيخضع لتطور من شأنه أن يزيد من سعته التخزينية ، فضلاً عن قابلية نقله.

القرص المرن مقاس 3.5 بوصة

أثناء إنشاء أجهزة كمبيوتر 8 بت ، أصبح الكاسيت هو ما يفصل بين أجهزة الكمبيوتر المنزلية منخفضة التكلفة عن تلك المصممة للسوق الاحترافي ، ولكن بالفعل في أجهزة الكمبيوتر ذات 16 بت ، تغيرت الأمور وأصبحت الأقراص المرنة موحدة. 3.5 بوصة. نظرًا لأن هذه انتهى بها الأمر إلى كونها معيارًا للعديد من أنظمة 16 بت وليس فقط لأجهزة الكمبيوتر ، على الرغم من أن كل واحد منهم لديه نظام ملفات مختلف.

وبالتالي ، فإن القرص المرن مقاس 3.5 بوصة ، والذي تم اشتقاقه من تصميم SONY ، تم استخدامه ليس فقط بواسطة الكمبيوتر ، ولكن أيضًا في أنظمة مثل Commodore Amiga و Atari ST و Apple Macintosh. نحن مدينون بتوحيده بفضل حجمه الأصغر وحقيقة أنه يمكنه تخزين ما يصل إلى 720 كيلوبايت من الذاكرة لكل قرص.

في نهاية الثمانينيات ظهر الإصدار الثاني من المعيار ، والذي استخدم التردد المعدل لمضاعفة كمية البيانات الخاصة به. من 80 كيلو بايت إلى 720 كيلو بايت أو 1440 ميجا بايت. كان التنسيق هو آخر تنسيق قياسي على جهاز الكمبيوتر ، على الرغم من وجود تنسيقات مثل Zip من Iomega ، والتي قدمت 1.44 ميغابايت من التخزين الدائم ، ولكن لم يتم توحيدها مطلقًا.

القرص الصلب ، تنسيق التخزين لا يزال أقدم

إذا كان هناك نظام تخزين نجا طوال هذا الوقت ، فهو محرك الأقراص الثابتة. حيث ، كما هو الحال مع الأقراص المرنة ، يعود أصله إلى فترة طويلة قبل ظهور الكمبيوتر الشخصي. على وجه التحديد ، في وحدة كبيرة مثل غرفة تسمى IBM 350 وعمدها Big Blue مثل RAMAC ، وهو اختصار يرمز إلى طريقة الوصول العشوائي للمحاسبة والتحكم. قدرته؟ مساحة تخزين تبلغ 5 ميجابايت فقط على الرغم من وجود محركات أقراص بحجم الثلاجة.

أول كمبيوتر شخصي من IBM تم إطلاقه في عام 1983 لم يجلب معه قرصًا ثابتًا ، ونحن مدينون بهذا الشرف إلى XT PC ، الذي كان نسخة محسنة من أول كمبيوتر شخصي من IBM ، حيث تم استبدال 8088 بـ 8086 و Standard قرص صلب بسعة 10 ميجابايت ، وهو ابتكار منح شركة IBM السوق الاحترافي في ذلك الوقت ، نظرًا لأن القرص الصلب لم يقدم فقط طريقة ثابتة كانت كبيرة في ذلك الوقت ، ولكن أيضًا كانت سريعة بما يكفي لتكون قادرة على الاستغناء عن ROMS التي تضمنت الأنظمة الأولى.

منذ ذلك الحين ، أصبح القرص الصلب جزءًا لا يتجزأ من جهاز الكمبيوتر ، وعلى الرغم من ظهور تنسيقات ذاكرة صلبة مؤخرًا ، فإن التكلفة المنخفضة لكل بايت مخزن يعني استمرار استخدامه حتى اليوم ، حتى بعد 30 عامًا.

مئات الميجابايت من التخزين الدائم باستخدام قرص مضغوط

كان الغرض من التنسيق البصري في البداية تخزين الموسيقى وتشغيلها. كانت أكبر ميزة لها هي أنها سمحت بتشفير أكبر قدر من المعلومات دون فقدان البيانات ويمكن اختيار أي مسار مباشرة. أصبح القرص المضغوط معيار الموسيقى في حد ذاته. بدون مشاكل البلى من الفينيل.

ظهر القرص المضغوط ، الذي كان إصدار البيانات للقرص المضغوط ، كمعيار عام 1984 ، ولكنه استغرق سنوات لتوحيده لأسباب مختلفة. السبب الأول هو عدم القدرة على كتابة البيانات لأنها تنسيق للقراءة فقط. والثاني هو أن الوحدات الأولى كانت ضخمة الحجم والثالثة أنه لم تكن هناك معالجات قوية بما يكفي للاستفادة منها.

تستخدم محركات الأقراص المضغوطة الليزر لقراءة البيانات الثنائية المشفرة على القرص الضوئي. بفضل استخدام الليزر ، من الممكن تخزين البيانات باستخدام مساحة صغيرة جدًا مقارنة بأساليب القراءة الأخرى ، مما يعني أن لديهم قدرًا كبيرًا من المعلومات لكل منطقة مقارنةً

حدث توحيدها في التسعينيات ، حيث أصبحت سعة تخزين الأقراص المرنة مصدر إزعاج. سيتذكر أكثر المخضرمين في المكان تركيبات ليست قليلة ، بل عشرات من الأقراص المرنة لتنفيذ التثبيت. مع مرور الوقت ، أصبحت أجهزة قراءة الأقراص المضغوطة موحدة ، وانتهى الأمر بتكلفتها رخيصة جدًا لدرجة أن جميع أجهزة الكمبيوتر لديها واحد.

DVD ، محرك التخزين الثابت التجاري النهائي

الرقمية فيديو القرص ، المعروف لاحقًا باسم القرص الرقمي متعدد الاستخدامات. ولدت لحل إحدى مشاكل القرص المضغوط ، وهي القدرة على تخزين فيلم كامل وبجودة جيدة لاستبدال أشرطة VHS.

تم تحقيق ذلك باستخدام نوع أضيق من الليزر ، مما أدى إلى زيادة سعة التخزين من 650 ميجابايت إلى 4700 ميجابايت لإصداره أحادي الطبقة و 8.5 جيجابايت للإصدار المكون من طبقتين. مما أدى إلى تبني ألعاب الفيديو لوحدات التحكم وأجهزة الكمبيوتر في نهاية المطاف هذا التنسيق كمعيار لسنوات. انتقالك؟ كان ذلك بسبب ظهور توزيع المحتوى عبر الإنترنت ، وأصبحت شبكة الشبكات أكبر نظام تخزين ثابت في العالم.

كان لقرص DVD خليفة في شكل Blu-ray ، والذي كان يحتوي على أقراص بسعة 25 غيغابايت ، ولكن في مقابل سرعة وصول بطيئة للغاية. نتيجة لهذا ، لم يتم إطلاق نسخته للبيانات كتنسيق تخزين. أصبحت الإنترنت تقنية أكثر ملاءمة لتخزين البرامج والبيانات للمستخدم.