Merevlemezek tegnap, ma ÉS holnap

1. Merevlemezek tegnap, ma ÉS holnap SzeleBalázs Szboabi.elte

2. TegnapA merevlemezek története • Az első merevlemezt 1953-ban találták fel San Jose-ban az IBM mérnökei. Kereskedelmi célokra elsőként az 1956-os IBM 305 RAMAC számítógépben tartalmazott merevlemezt. Az IMB 350 disk Storage unit 152 cm hosszú, 74 cm széles és 172 cm magas volt, súlya pedig közel egy tonna. 50 db 24”-es lemezből állt, amik 1200 RPM-el forogtak és 5 millió 7-bites karaktert (kb. 4,4 megabájt) volt képes tárolni. A gépet az IMB havi 3200 dollárért adta bérbe.

3. Winchester • 1973-ban szintén az IBM mutatta be az IBM 3340 „Winchester”-t. A nevét a Winchester 30-30 puskáról kapta, mivel az eredeti tervekben két 30 MB tányérral került volna forgalomba, azonban később ezt módosították, így és két verzió készült: a 35 MB-os és 70 MB-os, de a Winchester elnevezés megmaradt. Ez volt az első merevlemez, ami teljesen zárt és aerodinamika hatások figyelembevételével tervezett olvasó- és írófejjel rendelkezett. Ez a technológia nagyon gyorsan elterjedt és a lemezgyártás alapjává vált.

4. Az első gigabájt • 1980-ban a Seagate bemutatta az ST506 merevlemezt, az első HDD-t, amit mikroszámítógépekbe fejlesztettek. Ugyanebben az évben készül el a világ első gigabájt kapacitású lemeze, az IMB 3380, nagyjából egy kisebb hűtőszekrény mérettel és 250 kg súllyal, ára pedig40,000 dollár volt.

5. Ma • A mai merevlemezek már több ezerszeres tárolókapacitással rendelkeznek, mint a korai mobil merevlemezek, tömegük feleakkora és akár hatvanszor nagyobb behatásnak is ellenállnak.

6. 32 bit limit • 2010-ben az elérhető legnagyobb kapacitású merevlemez 2 Terabájt méretű. Az e feletti tárolókapacitásnak nem merevlemezek gyártási technológiája az oka, hanem a 32 bites operációs rendszerek LBA címzése, amivel maximum 2,1 TB-ot lehet megcímezni, azaz ennél nagyobbra nem lehet formázni a merevlemezt. A legegyszerűbb megoldás a 48-bites LBA jelentené (Long LBA – 144 petabájtos korlát), de ezt csak 64 bites operációs rendszerek alatt lehetne használni, azonban mivel még nem elterjedtek az ilyen operációs rendszerek, így egyelőre nem jelent megoldást. A Western Digital megoldása erre a problémára a WD AdvanceFormat technológia, amivel 512 bájtos szektorok fizikailag 4 kilobájtosra bővülnek. Ezt az új operációs rendszerek gond nélkül tudják már kezelni, de a Windows XP (és visszafelé) nem. Ezért az elektronika lehetővé teszi, hogy a szektorok logikailag 512 bájtosnak látszódjanak, viszont ez hatással van a teljesítményre és az LBA blokk eltolását is alkalmazni kell.

7. A WD már forgalomban lévő modelljei között is találunk már ilyen technológiával készült lemezeket, ezeknek a típusjelzése EARS-re végződik.

8. Egy mai HDD belseje:

9. Holnap • A merevlemezek tároló kapacitása mára megelőzi egy átlagos felhasználó igényeit, az egyre inkább érezhető probléma a sebesség. • A mai rendszereknek a merevlemezek érezhetően egy “bottleneck”-et képeznek, azaz behatárolják a számítógép képességét. Ez leginkább a rendszer és a programok töltési idejében jelentkezik. • Egyre inkább elérhető technológia az SSD (Solid-State Drive), ami egyes területeken leválthatja a HDD-t. A Solid-State Drive, magyarul szilárdtest-meghajtó, flash memóriát használ az adatok tárolására. Nincsenek mozgó alkatrészek, így az elérési ideje és a sebessége jelenősen gyorsul, halkabb és ellenállóbb a külső behatásoknak. Nagyrészt ugyanazt a csatlakozási felületet használja, mint a merevlemezek (SATA, SAS), de létezik olyan is, ami PCI-E csatlakozón kapcsolódik, megkerülve ezzel a SATA sebességkorlátait. Az SSD-k egyelőre nem képesek teljes mértékben kiváltani a HDD-ket, hiszen méretben messze alulmaradnak (32GB – 512 GB), áruk még a kisebb méret ellenére is többszörös és élettartamuk is rövidebb. A technológia viszont rendkívüli ütemben fejlődik és pár éven belül utolérheti a HDD-ket. • A hátrányai ellenére mindenképpen megéri legalább az operációs rendszert és a leggyakrabban használt programokat egy ilyen meghajtón tárolni.

10. HDD fejlesztések Bit-patternedmedia (BPM) Heat-assistedmagneticrecording (HAMR) 2006-ban a Fujitsu által fejlesztett HAMR lézert használ, hogy egy speciális anyagból készült stabil mágneses lemezre adatokat írjon. Seagate szerint ezzel a technológiával 2025-re 200-300 Terabájt adat tárolása lesz lehetséges egy ilyen meghajtón. Ez nagyjából 500,000,000 átlagos méretű MP3 fájl. • Idén augusztusban jelentette be a Toshiba ezt az áttörő technológiát. A BPM felosztja a mágneses lemez felszínét apró, egyforma méretű részekre és ezeket sorokba rendezi. A folyamat lehetővé teszi 25 Terabájt adat tárolását egy 3.5"-es meghajtón. • A mai technológiával ezeknek a kis részeknek az írása és olvasása egyelőre nem lehetséges, de a Toshiba 2013-ra ígéri a technológia tökéletesítését.

11. SSD vs. HDD tesztek Tesztkonfiguráció:

12. HDD tesztek Western Digital 2 TB Black edition(WD2001FASS) Western Digital 2 TB Greenedition (WD20EARS)

13. SSD tesztek OCZ Revo Drive 50GB (OCZSSDPX-1RVD0050 PCI-e) OCZ Vertex 2 60 GB (OCZSSD2-2VTXE60G)