История накопителей на магнитных дисках

Министерство  образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО  Тульский государственный университет

Механико-технологический  факультет

Кафедра "Автоматизированные станочные системы" 
 
 
 

Курсовая  работа 

по дисциплине: "История техники"

на тему: "История накопителей на магнитных  дисках" 
 
 
 
 

                                                        

                                                              Выполнил   студент гр. 662171с

                                                                                            Полунин Е.И.

                                                              Проверили           Трушин Н.Н. 
 
 

Тула 2012 

    Содержание:

История развития…………………………………………………….3

Как измерять емкость дисков………………………………………8

Общая технология магнитных  носителей……………………….11

Основные  характеристики накопителей  на магнитных дисках…………………………………………………………………13

Технология  производства накопителей на  магнитных дисках…………………………………………………………………15

Важные даты из истории магнитных дисков……………………22

Список  используемой литературы………………………………..23

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  История развития накопители на гибких магнитных дисках

 

  В конце 60-х годов американская фирма IBM предложила новое запоминающее устройство, которое использовало гибкий диск (флоппидиск). Гибкий диск работает так же, как  и жесткий, но выполнен в виде упругой  круглой пластинки с пластиковой  основой, покрытой магнитным составом. Диск помещен в специальный гибкий конверт-кассету, предохраняющий его  от механических повреждений и пыли.

  Диск  с конвертом устанавливается  пользователем в специальное  устройство (дисковод). В этом устройстве он вращается внутри конверта со скоростью  около 300 об/мин.

  Для уменьшения трения внутренняя часть  конверта покрывается особым материалом. Через специально сделанные прорези  магнитная головка считывания-записи дисковода контактирует с поверхностью диска и производит считывание или  запись соответствующей информации. Накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД) - сложное механическое устройство, оно требует подключения к  компьютеру специального электронного блока-контроллера, который преобразует  команды, поступающие от машины к  накопителю, и следит за их выполнением, а также управляет процессом  обмена данными.

  Фирма IBM предложила использовать гибкие диски  диаметром 203 мм (8 англ. дюймов) и разработала  соответствующий стандарт на эти  дисковые накопители.

  Новое устройство внешней памяти начало приобретать  большую популярность. В 1976 г. было продано  около 200 тыс. устройств, в 1981 г. уже 3-4 млн, на общую сумму 2,3 млрд. долл., а в 1984 г. было поставлено 8,2 млн. НГМД на сумму 4,2 млрд. долл. Только в США в 1984 г. для НГМД было изготовлено 285 млн. гибких дисков.

  Вместе  с бурным развитием вычислительной техники усовершенствовались и НГМД. В начале 70-х годов американский изобретатель Ален Шугарт предложил уменьшить диаметр дисков до 133 мм (5,25 дюйма). В 1976 г. образованная им фирма "Шугарт Ассошиэйтс" выпустила первые накопители с гибкими дисками такого размера, получившие название минидисков (минифлоппи). Несмотря на первоначально меньший объем внешней памяти, эти накопители были вдвое дешевле стандартных с 203-мм дисками. Последнее обстоятельство сразу привлекло к ним внимание широкой группы пользователей ПК.

  Улучшение качества записи и качества магнитных  головок позволило перейти к  гибким дискам с двойной плотностью записи.

  Первые 203-мм и 133-мм гибкие диски использовали в работе только одну сторону диска. С целью увеличения объема внешнего накопителя были разработаны и начали поставляться устройства, в которых  информация записывалась и считывалась  с обеих сторон диска. Это увеличило  объем памяти в 2 раза, а с учетом двойной плотности записи - в 4 раза.

  Разработкой и производством НГМД занималось несколько десятков фирм в США, Японии, ФРГ и других странах. Эти устройства быстро вытеснили накопители на магнитной ленте во многих случаях применения ПК. Использование НГМД на порядок увеличивало быстродействие системы.

  В настоящее время внешняя память на гибких магнитных дисках стала  неотъемлемой частью типовой конфигурации большинства учебных и всех профессиональных ПК.

  В каких направлениях шло дальнейшее техническое развитие НГМД?

  Во-первых, продолжалось уменьшение физических размеров накопителей, в частности, по высоте. Многие фирмы выпускали накопители половинной высоты, т. е. в прежнем  корпусе можно было разместить уже  два устройства.

  Во-вторых, были реализованы успешные попытки  уменьшить диаметр дисков, а следовательно, и габариты накопителя.Так, японская фирма "Сони" разработалаНГМД с дисками диаметром 89 мм (3,5 дюйма). Диск помещен в жесткий конверт размером 90x94 мм (3,54x3,7 дюйма) и толщиной 1,3 мм., оборудованный специальной металлической "шторкой". Когда диск вставляется в дисковод, "шторка" автоматически сдвигается и открывает прорезь в конверте, через которую магнитная головка взаимодействует с гибким диском. При двойной плотности записи подобный диск с односторонней записью вмещает 360 Кбайт, а при двусторонней записи - 720 Кбайт.

  Стандартный накопитель фирмы "Сони" стоил  примерно 10% дороже, чем накопитель на 133-мм дисках, а сами 89-мм диски  были дороже аналогичных 133-мм дисков в 2-2,5 раза. Однако малый размер дисков и самого накопителя жесткая конструкция  конверта с диском и защита поверхности  диска с помощью "шторки" привлекли  к этому типу НГМД значительное количество пользователей.

  средств и технологий ряд фирм разрабатывали НГМД сповышенным объемом памяти.

  Так, фирма IBM в PC AT применила накопители на 133-мм дисках объемом 1,2 Мбайт форматированной  памяти. За счет перехода к большей  плотности расположения дорожек  на диске удалось более чем  вдвое повысить объем внешнего накопителя ПК.

  Японская  фирма "Хитачи-Максвелл" объявила о разработке 133-мм гибких магнитных  дисков с объемом памяти 19 Мбайт  на диск. За короткий срок объем 89-мм дисков возрос с 360 Кбайт до 1,44 Мбайт.

  К началу 1987 г. наиболее распространенными  в мире были 133-мм диски для ПК фирмы IBM и практически пересталивыпускаться накопители на дисках диаметром 203 мм. Накопители с 89-мм дисками объемом 720 Кбайт нашли применение во многих портативных ПК, например в моделях японской фирмы "Тошиба" - T1100, Т1200, Т3100, американских фирм"Зенит Дейта Системс" - Z181, "Бондвелл Инк. " - Bondwell 8 и др. Фирма IBM в моделях ПК серии PS/2 использует НГМД c дисками диаметром 89 мм, объемом 720 Кбайт и 1,44 Мбайт.

  В-третьих, за счет использования новых технических  Очень быстро растет рынок 89-мм НГМД.

отождествлять 103 и 210.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Как измерять емкость дисков

 

     Быстрый рост емкости дисков обнажил на первый взгляд неожиданную проблему, а именно — недостаточную определенность единиц измерения этой емкости. Несколько лет назад в Соединенных Штатах состоялись судебные процессы в связи с обвинением производителей компьютеров в том, что заявленные ими емкости дисков не соответствуют тому, что показывает операционная система.       Скажем, в спецификации компьютера указано, что в нем установлен диск 120 Гбайт, а система показывает только 115. Многие из нас пытались понять, почему на 30-гигабайтном диске можно записать только 28 Гбайт данных, для чего соотносили значения степени двойки со степенью десятки. А виной всему — несогласованность терминов, использование вперемежку десятичных (кило-, мега-) префиксов и двоичных значений, коварная близость пресловутых значений 1024 и 1000, побуждающая приравнять их, чтобы при дальнейших расчетах отождествлять 103 и 210.

К чему это приводит, станет ясно, если в качестве примера рассмотреть такую единицу измерения, как мегабайт. Оказывается, ее можно трактовать тремя различными способами.

1. Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission, IEC), придерживающаяся системы СИ, считает, что 1 Мбайт равен 1 млн. байт (106). В такой трактовке эту единицу измерения используют некоторые производители жестких дисков и DVD.
2. Память компьютеров тоже измеряется мегабайтами, но по определению, является «чисто двоичной», поэтому в этом случае 1 Мбайт равен 1048576 байт (220).
3. Производители гибких дисков породили промежуточный подход. Они сохранили двоичный килобайт, поэтому у них 1 Мбайт равен 1 тыс. Кбайт, то есть 1024000 байт (1024 x 1000). Отсюда следует, что дискета емкостью 1,44 Мбайт на деле может хранить 1474560 байт.

По очевидным арифметическим причинам расхождение между двоичными значениями и десятичными будет тем больше, чем больше абсолютная величина. Между десятичной тысячей байт и килобайтом (1024 байт) — разница всего 2,4%; однако между йоттабайтом (280) и обычно ставящимся ему в соответствие числом 1024 различие составляет уже 20,8%. На гигабайтном уровне различие меньше, но и его оказалось достаточно для того, чтобы организации, защищающие права потребителей, возбудили судебные процессы против производителей дисков. Имели место попытки доказать, что они вводят в заблуждение покупателей, завышая истинные объемы дисков, но это совсем не так. Использование десятичных единиц измерения в накопителях является инженерной традицией, которая началась еще со времен перфолент, а двоичная интерпретация дискового пространства связана с особенностями операционной системы.

 

 

Для преодоления противоречия в 1999 году IEC разработала новый стандарт IEC 60027-2, в котором предлагается заменить десятичные префиксы двоичными, отличающимися двумя буквами bi (от binary), и полностью отказаться от использования основания 10 в пользу основания 2. За прошедшие с тех пор годы наблюдался определенный рост популярности новой системы измерений, и в 2005 году ее приняли американский институт IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) и Международный комитет мер и весов (Comite International des Poids et Mesures, CIPM).

Аналогичные изменения предложены и для единиц измерения, определяющих скорость передачи данных. Как сейчас принято, единица измерения частоты герц взята из системы СИ, следовательно, передаваемые данные считаются в десятичной системе и скорость передачи, скажем, 128 Кбит/с означает передачу 128 тыс. десятичных битов в секунду, что равно 15,625 Ki в секунду, а, например, скорость передачи 1 Мбит/с 122 Ki в секунду.

 
 
 
 

Общая технология магнитных  носителей

 

  Долгое  время основным устройством хранения данных в компьютерах были перфорационные носители (карты и ленты). В 1949 года компания IBM приступила к разработке нового устройства хранения данных. Именно это и стало точкой отсчета  в истории развития устройств  магнитного хранения данных. 21 мая 1952 года IBM анонсировала модуль ленточного накопителя IBM 726 для вычислительной машины IBM 701. Четыре года спустя, 13 сентября 1956 года, IBM объявила о создании первой дисковой системы хранения данных - 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control). Эта система  могла хранить 5 млн символов (5 Мбайт) на 50 дисках диаметром 24 дюйма (около 61 см).

 

  Основной  критерий оценки накопителей на магнитных  носителях - поверхностная плотность записи. Она определяется как произведение линейной плотности записи вдоль дорожки, выражаемой в битах на дюйм (Bits Per Inch - BPI), и количества дорожек на дюйм (Tracks Per Inch - TPI). В результате поверхностная плотность записи выражается в Мбит/дюйм² или Гбит/дюйм².

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Основные  характеристики накопителей  на магнитных дисках

 

     Накопители  на гибких магнитных дисках (НГМД) позволяют  переносить документы и программы  с одного компьютера на другой, хранить  информацию, не используемую постоянно  на компьютере, делать архивные копии  программных продуктов, содержащихся на жестком диске.