تاريخ القرص الصلب

السلام عليكم ورحمة الله وبركاتة
تاريخ القرص الصلب منذ خمسين عام .

بما أن IBM هي الشركة التي ابتكرت القرص الصلب .. فإنني لجأت إلى تاريخ شركة Hitachi ..

لماذا ؟ ببساطة لأنها قامت بضم فرع IBM المختص بالأقراص الصلبةإليها وأصبحتا شركة واحدة .

القرص الصلب .. ما هو ؟



هوعبارة عن مكون من مكونات جهاز الكمبيوتر .. مسؤول عن التخزين ..
القرصالصلب يتكون من عدة صفائح دائرية (من 1 إلى 8) تلك الصفائح تكون مغطاة بأجسام مغناطيسية ..
هذه الصفائح تتمتع بسرعة دوران عالية (4200 , 5400 , 7200 و 10000 دورة في الدقيقة على حسب النوع) ..
القرص الصلب كما نعرفه اليوميتكون من رأس للقراءة والكتابة لكل صفيحة دائرية ..
هذا الرأس يتنقل عنطريق كيس هوائي على كل مساحة الصفيحة ..
المعلومات تخزن وتكتب داخلالصفائح عن طريق نظام تسجيل مغناطيسي , هذا النظام قد اكتشف في عام 1898 ..
بالنسبة للصفائح المكونة للهارديسك فهي تقدم سرعات أعلى بكثير من تلكالتي تكون في قارئ الـ cd والـ dvd مثلا .

التاريخ ..

سنة 1956هي السنة التي اخترعت شركة IBM فيها أول هاردديسك تحت مسمى Ramac ..
وذلكاختصار لـ Random Access Method Accounting & Control .
كان عبارة عنقرص صلب بحجم 5mb , ولكنه كان أشبه بجهاز منه لقرص صلب كالذي نعرفه اليوم ..
لتأخذوا فكرة فقط .. هذا القرص كان يزن أكثر من طن كامل أي 1000kg ومكون من 50 صفيحة !
الـ Ramac كان كجهاز ضخم لقراءة الموسيقى فكافةالأقراص كانت تعتمد على رأس قراءة وكتابة واحد فقط ..
في ذلك الوقت .. كانت IBM تقدم عروض اشتراك للحصول على قرصها الجديد وهي 50000دولار تدفع خلالسنة واحدة ..
أي كسعر 17 سيارة جديدة من سيارات العصر وكل ذلك من أجل 5mb !
ومع ذلك فإن IBM قد استطاعت بيع أكثر من 1000 نظام تخزين من نفس النوع ..
وهذا لم يكن بالشيء البسيط أبدا , بالنسبة للصفائح التي تحدثنا عنهافكان الواحد منها يساوي 60 سنتيمترا..
أي أن الـ Ramac لم يكن أبدا منالأقراص الحديثة والجميلة .



وشيئافشيئا .. تطورت التقنيات وأصبح هنالك تطورات جديدة :
نظام الكرات الصغيرةقد ابتكر مثلا وهو يساعد على إعطاء الهاردديسك سرعة أعلى في الدوران وهذايعني سعة وحجم أكبر في التخزين ..
ومن التطورات أيضا قدوم رؤوس جديدةللقرص الصلب مصنوعة من معادن أخف وأقوى ..
وبمرور الوقت تطور الهاردديسكأكثر فأكثر لدرجة أن التخزين على القرص الصلب أصبح أكثر رواجا من التسجيل علىالأشرطة في ذلك الوقت .
في سنة 1973 , انتجت شركة IBM نوع جديد وهو الـ IBM 3340 :
كان عبارة عن صندوق مقسم إلى قسمين مع صفيحة ثابتة لا تتحركوقرص متحرك جنبا إلى جنب ..
هذا القرص كان بسعة 30mb والمهندسون أطلقواعليه اسم الـ 30/30 بإعتباره تقنية جديدة ..
وللمعلومة فقط , فإن استخداملقب 30/30 كان منوطا بإسم أحد الأسلحة في ذلك الوقت يحمل نفس اللقب ..
وهوالـ Winchester 30/30 لذلك فإن القرص IBM 3340 أطلق عليه لقب Winchester أيضا !
وهذه التسمية ظلت إلى اليوم .. والدليل هو أن هاردديسك ترجمته بالروسيةهي Winchester



القرصالصلب منذ 1975 إلى 1991 :

بهدف تحسين زمن الوصول إلى القرص أي سرعةالإستجبابة ..
قام المهندسون بتطوير المسافة بين الصفيحة (المنطقة التيتكتب فيها المعلومات)..
وبين الرأس (وهو المسؤول عن القراءة والكتابة فيالقرص) ..
خلال فترة الـ Winchester , كانت هذه المسافة هي 18 ميكروإنش ..
وبعد ستة سنوات أي في عام 1979 تحديدا , التطورات التقنية سمحت بتقليلتلك المسافة إلى 330 نانومتر ! أي أقل بالاف المرات ..
أما اليوم فهذهالمسافة صغيرة جدا ولا تتعدى الـ 8 إلى 12 نانومتر ..
وفي نفس الوقت , كانالتطوير يحصل أيضا لحجم القرص بشكل عام .. فكما أسلفنا كان أول قرص يحويصفائح طول قطر الواحدة 60 سنتيمترا ..
أما الـ IBM 3340 فجاء بقطر 40سنتسمترا , وفي عام 1979 صدر أول قرص بقطر 20سنتيمتر.
هذه التطورات فيقطر الصفيحة سمحت للأقراص الصلبة بأن تدخل في تركيب الـ PC ..
فقبل ذلككان القرص ضخم جدا ومن غير الممكن ذلك ..
لأن صدور أو جهاز PC شخصي لميتأخر كثيرا .. وقد صدر في عام 1975, هذا الـ PC لم يكن يحتوي على هاردديسك .
ويجب انتظار سنة 1983 حتى نرى أول جهاز PC مع هاردديسك تابعله.



بينسنة 1975 و 1991.. شركات الأقراص الصلبة كانت تتبع قانون Moore بينما سعرالهاردديسك أخذ بالإنخفاض الشديد ..
فالأقراص كانت تتضاعف سعتها كل 18شهر , وفي سنة 1982 أنتجت Hitachi قرص صلب إستثنائي لعصره ..
وهو أول هاردديسكوصل لسعة 1Gb ..
الـ H8598 , هذا القرص مكون من عشرة صفائح , كل صفيحةبقطر 20سنتيمتر وبرأسين للقراءة والكتابة .
سنتين فقط قبل هذا كان هنالكأول هاردديسك من نوع 1/4"5 وكان بسعة 5mb ! تلاحظون التطور ..
وفي عام 1985 أصبح هناك أول هاردديسك من نوع 1/2"3 والذي بقي إلى اليوم .
بعد عدةسنوات .. في 1991 ظهر أول أقراص من نوع 1/2"2 للأجهزية المحمولة .

من 1991 إلى يومنا هذا :

في نفس مشروع تطوير الأقراص الصلبة .. ظهرتأنواع جديدة من رؤوس القراءة والكتابة في الهارد ..
وهي الـ magnetoresistif والتي ظهرت في عام 1991 , هذه الرؤوس ساعدت في زيادة سعةالقرص ..
ولكن دون المساس بنوعه وهو الـ 1/2"3 كما ذكرنا .
ومن ثم ظهرترؤوس أخرى أحدث وهي الـ GMR اختصار لـ Giant MagnetoResistif ..
وكالعادة .. شركة IBM هي من ابتكر هذه التقنية وذلك في سنة 1997 ..
وبفضل تقنية الـ GMR , استطاعات كل شركات الأقراص الصلبة تجاوز قانون Moore ..
وهو مضاعفةسعة الهاردديسك كل 18شهر , فالسعة أصبحت تتضاعف كل 12شهر .
وفي سنة 1999 , IBM تنتج الـ MicroDrive :
وهو أول قرص صلب يأتي مع قطر كل صفيحة 0.5سنتيمتر فقط .
أصغر من علبة أعواد الثقاب , الـ MicroDrive يسمح بتخزين 340mb في وقته ..
وشهر بعد شهر , طورت IBM من الـ MicroDrive وحسنت منمتانته فقد كان يعاني من هشاشة الصنع .



مهندسوا IBM طوروا نظام التركيب وجعلوا الغطاء الخارجي يتبعه طبقة أخرى قبل الصفائح ..
وهكذا أصبح الـ MicroDrive أكثر متانة وذلك مع تزويد في السعة ونقص فيالصرف الكهربائي ..
ويأتي اليوم الذي تشتري فيه Hitachi اليابانية شركة IBM , وساعد ذلك في سرعة التطوير والبحث ..
وحققت الشركتان نتائج مرضيةجدا باتحادهما ..
واليوم , يصل سعة الـ MicroDrive إلى 8gb



هذاالتطور المخيف .. مع زيادة كبيرة في سعة الأقراص الصلبة وتصغير حجمها ..
ساعد ودفع الشركات للدخول للعصر الإلكتروني الجديد ..
وهو عصرالإستخدام الخاص للأشخاص العاديين بعد ان كان عالم الهاردديسك مختصبالمحترفيين فقط .
فقد دخل القرص الصلب في عدة مجالات وتشعب استخدامه :
كالكاميرات الرقمية والفديو .. وقارئ الـ mp3 ومسجل الـ dvd الخ ..
ومع ذلك فإن الـ flash memory قد أخذ نصيب كبير من السوق ولاقى رواجاكبيرا لدى المستخدمين ..
لكن القرص الصلب يبقى الأساس في التخزين وخاصة فيعمليات التخزين الكبيرة ..

وغدا ؟ وماذا بعد ؟

عبر خمسون عامامن الوجود .. انتقل القرص الصلب من 5Mb إلى أكثر من 500Gb ..
تطور مذهلحقا .. وسعر الميجا الواحد أصبح أقل بعشرة ملايين مرة من اول هاردديسك ..
وكما هو واضح الان .. لن يتغير الأمر ويتوقع الخبراء , أن مبيعاتالأقراص الصلبة خلال الخمسة اعوام القادمة ..
سيكون كمبيعات الـ 50 سنةالماضية كاملة !
وفي عام 2009 , شركة IDC تتوقع أن هاردديسك من كل أربعةسيباع ويستخدم لمجال غير الكمبيوتر ..
وفي هذا الصدد تعلن Hitachi أنهابدأت تعمل مع شركات التلفزيون الرقمي لإستخدام الهاردديسك في هذه المجالات .
نحن الان في وسط الثورة التكنولوجية .. ومع أن أكثر الأقراص الحاليةتستخدم الـ LMR ..
أي Longitudinal Magnetic Recording فإن هذه التقنية قدبدأت تهترئ ..
وأن المستقبل سيكون للـ PMR أي Perpendicular Magnetic Recording ..
تقنية حديثة ومعقدة ولكنها كفيلة بمسح التقنيات السابقة فهيتقدم تطورا في كل مجالات القرص الصلب ..
من الحجم إلى السعة والسرعة الخ ..

يتوقعأن سعة التخزين الحالية ستضرب بـ 50 ضعف خلال العشر سنوات القادمة بفضل تقنيةالـ PMR ..
Hitachi تتكلم الان عن أقراص صلبة بسعة 25To لسنة 2016 !
بالطبع لن يكون الـ PMR هو الوحيد الذي سيساعد على الوصول إلى سعات كهذه ..
فهناك أنباء عن تقنية باسم Pattern Media والتي ستعوض كل bit حالي بـ 100 ..
أي أن السعة ستضرب بـ 100 لو صحت التوقعات ..
تخيلوا قرص بسعة 50To ! ..
هنالك تقنية أخرى تعد لها Hitachi وهي الـ Thermally Assisted Recording ..
والتي تعمل عن طريف تسخين الصفائح بواسطة ليزر حين الكتابة ..
وهذا كفيل بجعل سعة الأقراص تزداد أكثر واكثر ..
وتتوقع Hitachi أنيتم طرح تقنية الـ Pattern Media قبل الـ TAR .