Historia dysków twardych

Można pokusić się o stwierdzenie, że rynek dysków talerzowych od jakiegoś czasu przeżywa zastój. Na rynku pojawiły się dyski SSD, wykorzystujące pamięci NAND flash, wielu osobom znane przede wszystkim z pendrive’ów. Nie mają one żadnych ruchomych elementów, są bardzo szybkie oraz odporne na uszkodzenia mechaniczne. Zasada działania pamięci NAND flash stosowanych w dyskach SSD jest podobna jak w przypadku pamięci DRAM. Nie wymaga ona jednak stałego zasilania, ponieważ zamiast kondensatora stosowany jest drugi tranzystor, który potrafi na stałe przechowywać elektrony.

Niestety przez długi czas dyski SSD były poza zasięgiem zwykłego użytkownika. Pierwsze takie urządzenia pojawiły się w 1995 roku, ale dopiero w 2006 ceny zaczęły spadać do akceptowalnego poziomu. Dziś ceny tego typu napędów o pojemności 256 GB wynoszą około 300 zł. Mają one znacznie mniejszą pojemność niż dyski talerzowe, ale nie jest to problem dla większości użytkowników. Bardziej wymagające osoby mogą na dysku SSD zainstalować system operacyjny i najczęściej używane programy, a dodatkowy nośnik talerzowy traktować jak magazyn danych – filmów, muzyki i zdjęć. Obie technologie obecnie doskonale się uzupełniają i dlatego żadna z nich nie zniknie z rynku przez naprawdę długi czas.

Co przyniesie przyszłość?

Jednak mimo że dyski SSD nadal dynamicznie się rozwijają, w końcu ich dalsze ulepszanie będzie niemożliwe, dlatego już należy szukać następcy tej technologii. Prawdopodobnie będą nim nośniki Intel Optane zbudowane w oparciu o pamięci 3D XPoint. Zaprezentowany w tym roku prototyp takiego napędu jest od 5,2 do 7,2 raza szybszy od standardowego dysku SSD. Niestety cechuje się przy tym kilkukrotnie mniejszą pojemnością niż obecnie używane nośniki SSD. Jest to jednak problem wieku dziecięcego, który za jakiś czas najprawdopodobniej uda się rozwiązać. Intel wierzy w swoje rozwiązanie i twierdzi, że napędy Optane będą łączyć wszystkie zalety dysków SSD oraz pamięci RAM.

Co zaś spotka dyski twarde? Nie znikną z rynku tak szybko, bo choć są mniej wydajne od SSD, oferują najlepszy stosunek ceny do pojemności. Ilość mieszczących się na nich danych będzie nadal rosnąć, choć w tym celu trzeba zwiększyć gęstość zapisu. Konieczne jest zastosowanie nowego materiału ferromagnetycznego, np. stopu żelazowo-platynowego FePt. Niestety nie istnieją głowice, które swoim polem magnetycznym mogą namagnesować w temperaturze pokojowej talerz pokryty takim materiałem, dlatego warstwę magnetyczną znajdującą się na talerzu trzeba podgrzać za pomocą lasera  lub promieniowania mikrofalowego. Firmy pracują też nad odizolowaniem od siebie domen magnetycznych tak, by zminimalizować ich wpływ na siebie. W tym celu używa się izolacji z tlenku krzemu. Dyski wyposażone w wyżej wymienione rozwiązania mają cechować się gęstością zapisu na poziomie 10 terabitów na cal kwadratowy, co w wypadku 3,5-calowego dysku przekłada się na pojemność 60 TB. Duża gęstość zapisu oznacza też dużą wydajność dysku, więc takie nośniki mogą działać szybciej od dostępnych obecnie SSD.

Twardy czy miękki?

Magnetyczny nośnik wykorzystywany w dyskietkach miał postać cienkiego krążka wykonanego z folii z naniesioną warstwą magnetyczną. Stąd wzięła się nazwa „floppy”, czyli dysk miękki, sflaczały. Olbrzymie 8-calowe dyskietki nigdy nie trafiły do domowych komputerów. Te pierwsze masowo w nich stosowane miały rozmiar 5,25 cala i obudowę z elastycznego tworzywa. Znacznie popularniejsze dyskietki w rozmiarze 3,5 cala miały obudowę sztywną, jednak nie zmieniło to przyjętej powszechnie nazwy. Z kolei pierwsze klasyczne dyski twarde nazwano twardymi (hard) dlatego, że wykorzystywały szklane, sztywne talerze z naniesioną warstwa magnetyczną. W porównaniu z dyskietkami były sztywne i twarde.