TechSavvyZone

VAXcluster позволяет совместно использовать пул блочного хранения

Системы хранения данных включают в себя несколько устройств хранения, таких как жесткие диски и ленточные накопители, с уровнями аппаратного и программного обеспечения для создания надежного, высокопроизводительного сетевого устройства. Ранние системы были подключены к одному компьютеру через выделенные интерфейсные устройства .

Концепция динамического обмена хранимыми данными между независимыми сетевыми компьютерами появилась в 1970-х годах с такими системами, как набор протоколов DECnet корпорации Digital Equipment Corporation, которые поддерживали обмен файлами (обслуживание) по последовательным, LAN, WAN, спутниковым каналам и т. д. VAXcluster от DEC, анонсированный в мае 1983 года, позволял до 15 компьютерам VAX, каждый из которых запускал свою собственную копию VMS, обмениваться файлами через распределенный менеджер блокировок в пуле устройств хранения (диски, ленты и т. д.), управляемых несколькими иерархическими контроллерами хранения (HSC). Широкое внедрение VAXcluster сделало HSC одним из самых успешных продуктов DEC.

Сетевое хранилище (NAS) от Auspex в 1989 году использовало выделенный сервер хранения файлового уровня, работающий под управлением распределенной сетевой файловой системы (NFS) Sun для UNIX через стандартные соединения Ethernet. В 1993 году NetApp представила более дешевое и более масштабируемое файловое серверное устройство, включающее SMB/CIFS (Server Message Block / Common Internet File System) для Windows. Система NetApp в конечном итоге заняла лидирующие позиции на рынке NAS, а также появилась в недорогих потребительских приложениях резервного копирования.

Сети хранения данных (SAN) от Brocade в 1997 году с коммутируемыми сетями Fibre Channel предоставляли пулы блочного хранения для клиентов и серверов, имеющих собственные файловые системы. Наложенная файловая система SAN позволяла совместно использовать копии файлов, хранящихся на общих носителях, между несколькими серверами с разными операционными системами. Поскольку NAS и SAN развивались совместно с постоянно растущей скоростью, они по сути устранили расстояние как ограничение производительности сетевой системы.

Персональный компьютер выводит выпуск жестких дисков на новый уровень

Анализируя историю рынка дисковых накопителей в 1998 году, президент отраслевого аналитика Disk/Trend Джеймс Портер описал появление в 1980 году 5,25-дюймового 5-мегабайтного накопителя Seagate ST506 как модель, «которая вызвала самые большие изменения в отрасли».

Основанная в 1978 году Финисом Коннером, Сайедом Ифтикаром, Дугом Махоном, Томом Митчеллом и Элом Шугартом, компания Seagate Technology разработала жесткие диски с технологией «Winchester», соответствующие физическому размеру накопителя «Minifloppy» компании Shugart Associates, для обслуживания быстро растущего рынка настольных персональных компьютеров (ПК). Это внедрение установило интерфейс и форм-фактор ST506 в качестве отраслевых стандартов. Оно также закрепило за Seagate статус «мгновенного лидера в отрасли».

Tandon в том же году выпустила конкурирующую модель 5,25 дюйма. Еще десять производителей выпустили продукцию в 1981 году, включая устройства, лицензированные у Seagate компаниями Texas Instruments и Honeywell Bull. С выпуском 10 МБ ST412 в конце 1981 года Seagate стала основным поставщиком для XT, первого ПК IBM, содержащего жесткий диск. После IBM AT в 1984 году жесткие диски стали стандартным оборудованием для всех новых персональных компьютеров.

Для обслуживания небольших и портативных ПК в 1983 году компания Rodime, Гленротес, Шотландия, представила первый 3,5-дюймовый жесткий диск, R0351/352, устройства, которые использовали меньший диаметр носителя и соответствовали отраслевому стандарту форм-фактора 3,5-дюймового дискеты . За Rodime быстро последовали Microcomputer Memories, Microscience International и MiniScribe. Джон Сквайрс и Терри Джонсон из MiniScribe объединились с Finis Conner, чтобы представить 3,5-дюймовое семейство Conner Peripherals, Inc. CP340 в 1987 году. К 1989 году Conner стала самой быстрорастущей компанией в истории Америки. 3,5-дюймовый жесткий диск оставался основным размером, используемым в ПК на протяжении более 25 лет, составляя более 80% из 100 миллионов единиц, поставленных в 1996 году . 3,5-дюймовый форм-фактор продолжает использоваться и сегодня как в корпоративных, так и в персональных системах хранения данных, которым требуется максимальная емкость.

Появляется CD-ROM для распространения программного обеспечения и видеоигр

В 1974 году исследователи Philips объединили оптическое считывание и цифровые методы кодирования, чтобы адаптировать аналоговый лазерный диск для цифровых аудиоприложений. NV Philips' Gloeilampenfabrieken представила компакт-диск (CD) и проигрыватель прессе в Эйндховене, Голландия, в марте 1979 года.

Поскольку Sony разработала похожую технологию, компании объединились, чтобы стандартизировать диск диаметром около 12 см, как требовалось для размещения 74-минутной Девятой симфонии Бетховена, и в 1982 году Sony выпустила коммерческий CD-плеер CDP-101 по цене 168 000 иен (около 1200 долларов США в 2012 году). Стимулируемые автомобилями и портативными плеерами на батарейках, к 1988 году продажи музыкальных CD-дисков превысили продажи виниловых альбомов.

Осознавая потенциальную емкость хранения в 800 МБ по сравнению с 1 МБ на стандартном гибком диске , DEC работала с Sony и Philips над улучшением целостности данных CD для компьютерных приложений ROM . В 1984 году DEC представила первый подключенный к компьютеру проигрыватель CD-ROM от крупного производителя систем; Philips разработала RRD-50 (Philips LMSI CM100). Распространение DEC ULTRIX (UNIX) на компакт-дисках проложило путь к широкому принятию формата для коммерческого программного обеспечения, игр и образовательных материалов.

В 1985 году начали появляться диски CD-ROM, содержащие правительственные, медицинские и демографические базы данных, и Гэри Килдалл , который ранее портировал название на Pioneer LaserDisk, работал с Гролье над выпуском Academic American Encyclopedia на CD-ROM. В 1992 году Apple представила опциональные внутренние приводы CD-ROM, а Sega предложила высококлассную игровую консоль, но выпущенная в 1994 году Sony Play Station, ориентированная на более случайных пользователей, установила технологию в мейнстриме индустрии видеоигр. Развитие записываемых компакт-дисков привело к окончательному устареванию дискет.

Для компьютеров малого бизнеса требуются жесткие диски меньшего физического размера

Переход к более компактным и недорогим компьютерам для бизнеса и инженерии в конце 1970-х годов, таким как IBM 4331 и мини-компьютеры от Data General, DEC, Hewlett-Packard Prime, Wang и других, инициировал переход с дисков диаметром 14 дюймов на диски диаметром 8 дюймов.

Накопитель IBM 62PC (Piccolo) емкостью 65 МБ, представленный в 1979 году, использовал шесть 8-дюймовых дисков с одной поверхностью, выделенной для данных сервопозиционирования. Накопитель использовал секторное сервопозиционирование и привод с вращающейся звуковой катушкой для устранения температурных эффектов. Более низкое энергопотребление малого диаметра диска устраняло необходимость во внешнем воздушном охлаждении и упрощало интеграцию устройства как подсистемы в различные машины.

Герметичная конструкция корпуса диска обеспечивала снижение загрязнения поверхности диска и повышала надежность. IBM также продавала устройство как подключаемое устройство хранения данных с прямым доступом 3310 (DASD). 360 000 единиц были поставлены с января 1979 года по февраль 1990 года.

Шесть других поставщиков (BASF, International Memories, Micropolis, New World Computer, Pertec, Shugart Associates) представили конкурирующие 8-дюймовые диски в 1979 году. Вскоре за ними последовали Priam и Quantum. Небольшие физические размеры и низкие требования к энергопотреблению моделей емкостью 10, 20, 30 и 40 МБ оказались популярными среди пользователей мини-компьютеров, хотя первоначальная стоимость за мегабайт была выше, чем у старых 14-дюймовых дисков. Всего через год после Piccolo, в 1980 году, Seagate Technology представила диск диаметром 5,25 дюйма, чтобы удовлетворить еще меньшие требования к физическому размеру и энергопотреблению растущего рынка персональных компьютеров.

Фотолитография позволяет создать новое поколение жестких дисков высокой плотности

Впервые представленная в 1979 году для больших дисковых файлов на IBM 3370 Direct Access Storage Unit, тонкопленочная технология позволила создать новые структуры головок чтения/записи, которые увеличили плотность записи на HDD.

Полученные в результате работы в исследовательском центре IBM Thomas J. Watson, тонкопленочные процессы использовали фотолитографические методы, аналогичные тем, которые используются в полупроводниковых устройствах, для изготовления головок дисковых накопителей с меньшим размером и большей точностью, чем конструкции на основе феррита.

Последовательные этапы фотомаскирования, травления и осаждения (как в вакууме, так и методом влажного осаждения) создавали тонкие слои магнитных (Ni-Fe), изолирующих и медных катушечных проводниковых материалов на керамических подложках, которые затем были физически разделены на отдельные схемы головок чтения/записи, интегрированные с их воздушным подшипником, что значительно снизило стоимость производства на единицу.

Небольшой физический размер слайдера 3370 позволил уменьшить высоту полета над диском почти на 30% по сравнению с конструкцией Winchester , с 18 до 13 микродюймов (320 нм), и увеличил плотность записи в 2 раза до 7,7 Мб на квадратный дюйм. С семью дисками диаметром 14 дюймов версии Model 1 3370 имели емкость 571 МБ. Используя аналогичную технологию, 3380, поставленный в 1981 году, предлагал четырехкратное увеличение емкости. Вместе с другими достижениями, увеличением 8 витков катушки, используемых на головках 3370 и 3380, до 31 витка, в 1987 году диск 3380K достиг плотности записи 35,9 Мб/кв. дюйм. Производившееся более 15 лет семейство 3380 стало одним из самых успешных продуктов в истории IBM. Опыт массового производства тонкопленочных материалов заложил основу для процессов, инструментов, тестеров и т. д., которые позволили магниторезистивным (МР) головкам обеспечить значительное увеличение плотности записи на жесткий диск .

Созданы академические, правительственные и отраслевые исследовательские консорциумы

В 1978 году Министерство информации и технологий Японии (MITI) спонсировало совместную программу НИОКР, направленную на сверхбольшие интегральные схемы (VLSI) для стимулирования национальной электронной промышленности. Последующая фаза коммерциализации, в которой участвовали пять ведущих электронных компаний, позволила Японии выйти на лидирующие позиции в области 64K DRAM и более крупных полупроводниковых чипов памяти в 1980-х годах.

Одновременно с этим MITI также спонсировало совместную программу НИОКР по продвижению технологии магнитных дисков. Партнерство между NTT, NEC, Hitachi и Fujitsu разработало ведущие в отрасли прототипы дисковых накопителей PATTY и GEMMY. Эти прорывы поставили под угрозу конкурентоспособность ключевых компаний США, а также национальные интересы в обеих областях и стали катализатором создания университетско-правительственно-промышленных исследовательских консорциумов в США.

Ассоциация полупроводниковой промышленности (SIA) спонсировала создание в 1982 году Корпорации полупроводниковых исследований (SRC) под председательством вице-президента IBM Эриха Блоха. SRC поддерживала университетские исследования полупроводников на протяжении более 30 лет и разработала такие инициативы, как Международная технологическая дорожная карта для полупроводников. В 1987 году четырнадцать американских полупроводниковых компаний основали SEMATECH в Остине, штат Техас, чтобы использовать средства Министерства обороны для решения проблем с оборудованием и производством. После того, как промышленность США вернула себе лидерство в 1990-х годах, государственное финансирование прекратилось, и в 2003 году SEMATECH переместила свою штаб-квартиру в Государственный университет Нью-Йорка, Олбани.

В 1982 году IBM возглавила инициативу по организации консорциума компаний, производящих дисковые накопители, для финансирования исследовательских центров хранения данных в академических кругах. Первые два, Центр исследований магнитной записи, Калифорнийский университет в Сан-Диего, возглавляемый профессором Джоном Маллинсоном, и то, что впоследствии стало Центром систем хранения данных, Университет Карнеги-Меллона (CMU), Питтсбург, возглавляемый профессором Марком Крайдером, были основаны в 1983-84 годах. Впоследствии было создано еще семь центров, последний из которых был в Сингапуре. Американские центры частично поддерживались Национальным научным фондом (NSF) и Министерством торговли и обороны. Национальный консорциум индустрии хранения данных (NSIC) был создан в 1991 году для координации исследовательских программ в области компьютерного хранения данных. Первоначально он был сосредоточен на технологических целях, определенных компаниями США, а затем, как INSIC, расширился, включив в себя неамериканские компании. Эти консорциумы внесли свой вклад в развитие ключевых технологий хранения данных, включая гигантские магниторезистивные головки и перпендикулярную магнитную запись .