Первое значительное отклонение от технологии жестких дисков и пути носителей IBM

Операция по производству дисков Control Data Corporation (CDC) Normandale в Эдине, штат Миннесота, отошла от стандартов и технологий IBM в проекте, запущенном в 1972 году для нового продукта сменных носителей, чтобы конкурировать с известной по слухам системой «Winchester» .

Будучи уже ведущим поставщиком дисковых накопителей для своих собственных компьютеров, а также для других производителей оригинального оборудования (OEM), в прошлом компания в целом следовала примеру IBM в области носителей и технологий. В этом случае CDC не имела доступа к новой конструкции контактной/старт-стопной головки IBM и хотела избежать дорогостоящей сложной сборки сменных головок дисков конфигурации 3340.

Менеджер проекта Том Мёрнан возглавил команду, которая разработала первую модель из семейства продуктов Storage Module Drive (SMD), о которых CDC объявила на Национальной компьютерной конференции (NCC) в Нью-Йорке в 1973 году. CDC 9760 представлял собой монтируемый в стойку дисковый накопитель с несовместимым с IBM сменным 5-дисковым блоком емкостью 40 МБ, но с более высоким уровнем плотности записи и производительности (6000 бит/дюйм и 10 Мбит/с), достигаемым с помощью уникальной головки с наклонной загрузкой, которая летала на расстоянии менее 30 микродюймов над диском, вращающимся со скоростью 3600 об/мин. После версии на 80 МБ (9762), анонсированной в 1974 году, последовали диски на 150 МБ (9764) и 300 МБ (9766), которые на протяжении многих лет были самыми емкими сменными блоками на рынке.

Благодаря простому в установке интерфейсу SMD, используемому в широком семействе стационарных и сменных носителей, CDC поставила более 100 000 единиц к 1981 году, став крупнейшим в мире поставщиком OEM-дисков. После принятия в качестве стандарта ANSI в 1982 году Ampex, Century Data и более 20 других производителей предложили SMD-совместимые продукты.

IBM 3340 использует новые недорогие головки чтения/записи с низкой нагрузкой

В 1969 году IBM поручила менеджеру проекта в Сан-Хосе Кеннету Э. Хотону разработать «хранилище с прямым доступом», которое соответствовало бы производительности высокопроизводительной системы IBM 3330 по цене, привлекательной для клиентов с недорогими компьютерами System/370. Жесткий диск IBM3340 (HDD), поставки которого начались в ноябре 1973 года, стал пионером в области новых недорогих, малонагруженных головок чтения/записи со смазанными дисками и установил то, что стало доминирующей технологией HDD. Эл Шугарт назвал эту новую «головку винчестера» одним из четырех наиболее значимых достижений в области массового хранения.

Выведенная из оригинальной спецификации системы с двумя шпинделями, каждый с емкостью диска 30 МБ, Хотон, как сообщается, сказал: «Если это 30-30, то это должен быть Winchester» после винтовочного патрона .30-30 Winchester.

При нагрузке менее 20 граммов ферритовая головка чтения/записи, запатентованная членом команды Майком Уорнером, начинала и останавливалась в контакте с диском на выделенной зоне приземления, но пролетала над диском на воздушном подшипнике толщиной 18 микродюймов между магнитной головкой и вращающимся диском. Диски, шпиндель и подшипники, каретка позиционирования головки и узлы головки-руки были включены в съемный герметичный картридж под названием IBM 3348 Data Module, изобретенный Ричардом Б. Малвани и Рудольфом В. Лисснером, с емкостью 35 и 70 МБ. Были достигнуты плотность дорожек 300 дорожек на дюйм и время доступа 25 миллисекунд.

Модель IBM 3350 (1975) превратила модуль данных в несъемную головку дискового узла емкостью 317 МБ, которую некоторые обозреватели назвали «настоящим Винчестером», и которая остается основной концепцией компоновки жестких дисков по сей день.

NCR CRAM была «первой коммерчески значимой подсистемой хранения больших объемов данных»

В 1957 году Potter Instruments поставила Univac три экспериментальных устройства трехмерной памяти, разработанных Джорджем Комстоком, которые хранили до 2 миллионов символов на съемных полосках магнитной ленты. Начиная с 1960-х годов несколько компаний представили коммерческие системы массового хранения, чтобы предложить онлайн-доступ к большей емкости. NCR была первой компанией, которая включила массовое хранение в качестве неотъемлемого элемента онлайн-запросов. Представленная в 1962 году система CRAM (Card Random Access Memory) хранила данные на майларовых картах размером 14 x 3,25 дюйма с магнитными дорожками записи. До 16 устройств, подключенных к мэйнфрейму NCR 315, предлагали емкость 80 миллионов символов. Другие системы начала 1960-х годов, основанные на магнитных полосах , включали IBM 2321 Data Cell (MARS) и RCA Magnetic Card File (MCF).

В рамках своей программы суперкомпьютера Stretch IBM разработала подсистему магнитной ленты, которая могла считывать и записывать данные в электронном виде со скоростью 1,5 миллиона символов в секунду. Установленная в Агентстве национальной безопасности США (АНБ) в 1962 году, система IBM 7955 Tractor вмещала до 650 запечатанных картриджей с лентой размером 1,75 дюйма, хранящихся в автоматизированной ленточной библиотеке. Чтобы заменить хранилище печатных документов, IBM в 1967 году поставила в Национальную лабораторию Лоуренса в Ливерморе (Калифорния) фотоцифровую систему хранения Model 1360. PDSS экспонировала, проявляла и хранила полосы фотопленки, содержащие до одного терабита данных в лотках, перемещаемых пневматическим роботом для онлайн-доступа.

Система хранения данных IBM 3850 Mass Storage System (1974) перемещала данные с картриджа на диск и обратно в небольших пулевидных картриджах с магнитной лентой, предназначенных для спиральной записи. Система StorageTek 4400 Automated Cartridge System (1987) интегрировала стандартные ленточные накопители и картриджи в библиотеку. Модульные библиотеки с вращающимся доступом были настроены и расширены в соответствии с требованиями пользователя.

Взаимозаменяемые пакеты порождают совместимых производителей штекеров (PCM)

В 1959 году Лу Стивенс, директор лаборатории разработки IBM в Сан-Хосе, нанял Джека Харкера, который нанял Джима Каротерса, Джека Клеменса, Эрика Солиста и других для разработки дискового накопителя, предлагающего вдвое меньший размер, производительность и стоимость устройства RAMAC .

В октябре 1962 года IBM анонсировала модель 1311, которая уменьшила диаметр носителя с 24 до 14 дюймов и представила концепцию сменного дискового пакета, который сочетал прямой доступ к дискам с преимуществами неограниченной автономной емкости, портативности между отдельными компьютерными системами и безопасного автономного хранения, характерного для ленточных устройств .

Дисковый пакет 1316 состоял из шести дисков диаметром 14 дюймов в съемной сборке. Четырехдюймовая стопка дисков с 10 магнитными поверхностями для хранения (верхняя и нижняя поверхности не использовались) имела емкость 2 миллиона символов. Сменный пакет весил 9,4 фунта с прикрепленными крышками из поликарбонатного пластика.

Улучшения в электронике вместе с подключением к новому компьютеру System/360 Model 40 сделали преемника Model 2311, анонсированного в 1964 году, значительным коммерческим успехом и породили новую отрасль IBM Plug Compatible Manufacturer (PCM), которая навсегда изменила характер рынка дисководов. К 1969 году Century Data, Memorex , Telex и другие предложили конкурентоспособные дисководы типа 2311, которые принимали пакеты дисков 1316. Устоявшиеся поставщики носителей, включая 3M, BASF, CDC и Memorex, а также стартапы Athana, Caelus и CFI, продавали совместимые пакеты.

Новые модели дисковых накопителей, включая несовместимые с IBM версии, такие как CDC Storage Module (SMD) , продолжали анонсироваться в 1980-х годах. Впервые поставленная в 1983 году, модель RA60 от Digital Equipment Corporation (DEC) была одним из последних значительных продуктов со сменными дисковыми накопителями, поступивших в производство. К середине 1990-х годов отрасль полностью вернулась к несменным носителям, чтобы обеспечить дальнейшее улучшение плотности записи.

Системы обработки данных интегрируют множественные формы ввода и вывода

Перемещение данных в и из первых компьютеров было примитивным, поскольку компьютер останавливал работу, чтобы сосредоточиться на этой задаче. В 1951 году Remington Rand создал подсистему хранения, которая включала до 10 ленточных накопителей UNISERVO , совмещая передачу данных с операциями обработки в компьютере UNIVAC, используя технику, которая стала известна как программируемый ввод-вывод.

Передача данных улучшилась в 1957 году с IBM 709, которая представила сопроцессор, называемый Data Synchronizer или канал, программируемый блок, который передавал данные с помощью DMA (прямой доступ к памяти). Часть памяти блокировалась, канал передавал данные в или из него и разблокировался для использования процессором. Программируемый ввод-вывод использовался для низкоскоростных периферийных устройств, и после того, как IBM представила компьютер 1401 с его высокоскоростным принтером, следующее поколение 7090 использовало ЦП 1401 для ввода-вывода карт и печати.

Обработка ошибок на ранних компьютерах была грубой. Если результат не соответствовал ожидаемому, программа запускалась снова. Ранние попытки обнаружения неисправностей останавливали компьютер, как правило, в неподходящее время.

Представленный в 1961 году IBM 7030 (он же Stretch) включал в себя методы обеспечения целостности регистра и калькулятора, а также ECC (проверка и исправление ошибок). Биты ECC, добавленные к слову или блоку, использовали алгоритмы для обнаружения ошибок и вычисления правильного результата. Впервые он был применен к основной памяти 7302 и трактору 7955 .

IBM 305 RAMAC с дисководом 350 и NCR 315 с CRAM установили принципы доступа к данным и предоставления отчетов в режиме реального времени путем интеграции нескольких форм ввода и вывода.