АППАРАТУРА компьютера
Давненько ничего нормального в данный блог не публиковал, надо исправляться. Сегодня решил написать полезную статью по теме FDD-дисководов (правда их уже почти ни у кого нет, но все равно правду знать надо). Я сегодня расскажу про виды дискет для FDD-дисководов.
Бывает несколько разных видов дискет. Разделяются они на три больших вида, по размеру — 8, 5.25 и 3.5 дюйма. В дюймах потому, что создавались эти дискеты, к сожалению, не в России, а в США (с использванием их метрической системы). Итак, приступлю к рассказу:
8 дюймов — самый ранний формат, появился аж в 1971 году. Было создано четыре их версии, на 80, 256 и 800 килобайт и двойная дискета на 1000 килобайт. Объемы, конечно же, здоровенные (для тех времен, семидесятые года).
5.25 дюйма — появился позже. Было выпущено 4 версии. от 110 до 1200 килобайт (было несколько версий двойной плотности).
3.5 дюйма — самый популярный формат. Было создано три версии, от 720 2880 килобайт. Самым-самым популярным объемом стала дискета на 1.44 Мегабайта. И действительно, даже я на ней файлы и игры таскал.
Вот такой небольшой обзорчик у меня получился. Были еще ZIP-дискеты, но они популярности не получили, так что я о них даже рассказывать не буду. В следующий раз можно будет о лазерных дисках рассказать, блог у меня как исторический получается, так что надо держать марку.
Не забывайте, что я (правда уже очень-очень давно, аж 12 июля 2010 года) опубликовал статью под названием «Виды накопителей информации». Там я рассказал о том, какие (собственно) бывают виды накопителей. Но про дискеты не рассказал, так что сегодня — исправил этот недочет.
Floppy disk (флоппи — диск) — что это такое?
Floppy disk (флоппи — диск) — это небольшая дискета для переноса информации. А фактически это был небольшой гибкий намагниченный пластиковый диск, который сверху защищался твердым пластиковым корпусом. В этом корпусе была «открытая область» , через котор ую у компьютера был доступ к гибкому диску ; эта «открытая область» прикрывалась специальной металлической «шторкой». «Шторка» защищала гибкий диск от повреждений. Ну а информация, как вы поняли, записывалась на сам гибкий диск. Вся эта совместная конструкция и называлась «фло п иком». И в свое время все компьютеры были оснащены специальным слотом для считывания «фло п иков». То есть слот, он же привод гибких дисков , — это устройство, которое ушло в небытие и практически не встречается на современных компьютерах.
Сам по себе слот имел специальный «моторчик», который «сцеплялся» с центром дискеты и «раскручивал» гибкий диск до 300-360 оборотов в минуту. В момент раскрутки в работу подключалась магнитная головка (а иногда даже 2, чтобы обрабатывать обе стороны гибкого диска) и помогала взаимодействовать с «фло п иком».
На сегодняшний день «фло п ика» можно встретить во многих приложениях только в качестве иконки к кнопке «Сохранить».
Характеристики флоппи — дисков
-
первые диски были размеро м 8 дюймов, что примерно равня е тся 20 сантиметр ам , они были разных форматов, от этого и «плясал» их объем: 80, 256, 800 Кб;
-
следующее поколение «фло п иков» был о поменьше в размерах, их размер составлял 5.25 дюймов, они тоже были разных форматов, поэтому их объем также «плясал»: 110, 360, 720, 1200 Кб; помимо форматов , они были еще одно- и двухсторонними;
-
третье поколение «фло п иков» имел о 3.5 дюймов, именно эти дискеты оказались самыми популярными и дожили до времен своего исчезновения, они были самыми «объемными» среди своих предшественников: 720 Кб, 1.44 Мб и максимальный 2.88 Мб.
Достоинства и недостатки floppy disk
-
простая технология и алгоритм записи;
-
очень дешевые;
-
доступные и универсальные, как современные «флешки»;
-
для того времени это был оптимальный объем переносимой информации;
-
многоразовое использование.
-
даже для того времени иногда не хватало объема для переноса программного обеспечения или изображений;
-
очень шумная работа дисковода;
-
невысокая скорость записи;
-
низкая надежность: повреждение приводило к тому, что он не читался ; было опасно «размагничивание», при котором терялась записанная информация;
-
небольшой срок эксплуатации.
Как происходила запись
Магнитный диск для записи информации находится внутри крепкого корпуса из пластика. На 3,5 дюймовых конструкциях есть шторка, которая защищает от внешних воздействий. У более ранних моделей этот вид предохранителя отсутствует.
Когда устройство помещали в дисковод системного блока стационарного ПК, шторка автоматически оказывалась приподнятой. Парная головка стандартного дисковода ложилась на встроенный в корпус диск с обеих сторон. Механизм раскручивал диск, магнитные импульсы передавали информацию.
Так можно было хранить тексты, переносить информацию с одного компьютера на другой во времена отсутствия флеш-карт и сети интернет с ее всевозможными сервисами.
В семидесятых годах по объему пятидюймовые устройства делились на три типа по емкости:
- 80 кбайт
- 256 КБ
- 800 килобайт, встречались реже
Дискеты со временем усовершенствовали, в 80-х годах популярной стала серия на 3,5 дюйма.
Отличия обновленной версии
- Есть жесткая корпусная коробка.
- Металлический центр позволял не допускать ошибок при помещении дискеты в дисковод.
- Объем памяти значительно увеличился.
Обычная карта вмещала в себя почти полтора мегабайта памяти. Но встречались устройства в 700 с небольшим КБ или почти на 3 МБ. Узнать, сколько весила дискета, можно было, прочитав описание на корпусе.
Такие носители отлично подходят для хранения текстовой информации. Больше 2,88 МБ вместить в устройство невозможно. Гигабайты свободной памяти появились позднее, на дисках и флешках.
Флоппи-диск
Основной недостаток магнитной ленты — последовательный доступ к данным. Эту проблему в 1960-е годы решала команда Алана Шугарта в лаборатории IBM. Один из старших инженеров Дэвид Нобль в 1967 году предложил использовать гибкий магнитный диск с защитным кожухом. В 1971 году компания представила первую 8-дюймовую дискету на 80 килобайт и дисковод для неё.
8-дюймовая дискета IBM на 128 килобайт
Оператор ЭВМ использует 8-дюймовую дискету
Шугарт в 1971 году основал собственую компанию Shugart Technology и в 1976 году присоединился к разработке мини-флоппи дисков для персональных компьютеров. Компания выпустила дисковод для 5¼-дюймовых дискет, которые вытеснили с рынка ПК 8-дюймовые дисководы.
В 1981 году собственный вариант дискет, на этот раз диаметром 3½ дюйма, выпустила компания Sony. Их начали использовать в компьютерах HP, Macintosh, IBM, Atari, Commodore.
Первые версии дискет имели ёмкость 720 килобайт, в поздних дискетах этот показатель довели до 1,44 мегабайта. Результат улучшила компания Toshiba, представив в 1980-х годах диск на 2,88 мегабайт. Я помню только 1,44-мегабайтные дискеты — потому что формат от Toshiba не прижился.
Реклама дискет, 1986 год
Внешний дисковод с USB-интерфейсом
Три поколения гибких магнитных дисков
Hitachi прекратила производство дискет в 2009 году. Sony прикрыла фабрики в 2010 году, после продажи общим счётом сорока семи миллионов дискет.
Toshiba в 2014 году нашла новое применение своей фабрике по производству дискет: переоборудовала её в ферму для выращивания салата-латука, который не надо мыть.
Овощная ферма Toshiba — переоборудованный цех по производству флоппи-дисков. Источник
Казалось бы, эра дискет закончилась в декабре 2015 года, когда правительство Норвегии прекратило распространение списков пациентов клиник на дискетах. Но это не так. В июне 2016 года мы узнали, что в больницах Южной Австралии продолжают использовать медицинский софт на основе MS-DOS, разработанный ещё в 1980-е годы, а для хранения данных используют дискеты.
Но тут речь идёт о 3½ дискетах, относительно современном варианте. В то же время ядерным арсеналом США управляют с помощью 8-дюймовых гибких дисков! В инфраструктуре арсеналов были интегрированы IBM Series/1 в 1970-х годах, и эти системы работают до сих пор. Системы планируют заменить в 2017 году.
3,5 гигабайта врачебной информации на двух с половиной тысячах дискет. Норвегия, 2015 год
IBM Series/1
Сегодня магнитные ленты, перфокарты и дискеты кажутся вчерашним днём. Но их продолжают использовать. Магнитные ленты позволяют дешевле, чем при применении SSD и HDD, хранить данные. Дискеты никак не могут уйти из-за плотной интеграции в некоторых учреждениях, например, в системе здравоохранения некоторых стран. А один из самых первых носителей, перфокарта, до сих пор используется с той же целью, для которой его создали — в ткацких и вязальных станках.
Анатомия дискеты
Как и любой другой магнитный дисковый носитель, гибкий диск разбит на концентрически расположенные дорожки. Дорожки, в свою очередь, разбиты на секторы. Перемещение головки для доступа к различным дорожкам осуществляется при помощи специального привода позиционирования головки, который перемещает в радиальном направлении блок магнитных головок от одной дорожки к другой. Доступ к различным секторам внутри дорожки осуществляется просто за счет вращения носителя. Интересно, что нумерация дорожек начинается с «0», а секторов — с «1», причем эта система впоследствии была перенесена и на жесткие диски.
Принцип записи информации на дискету — такой же, как и в магнитофоне: происходит непосредственный механический контакт головки с магнитным слоем, нанесенным на искусственную пленку — майлар. Этим обусловливается невысокая скорость чтения/записи (носитель не может быстро двигаться относительно головки), невысокие надежность и долговечность (ведь происходит механическое стирание, износ носителя). В отличие от магнитофона, запись осуществляется без высокочастотного подмагничивания — перемагничиванием материала носителя до насыщения.
Как уже отмечалось, первоначально разметка 8-дюймовой дискеты на секторы была жесткой, то есть началу каждого сектора соответствовало индексное отверстие, прохождение которого через оптопару вызывало электрический импульс. Это упрощало конструкцию контроллера (не надо отслеживать начало каждого сектора) и накопителя (не требуется поддерживать высокую стабильность скорости вращения), но ограничивало увеличение емкости за счет внутренних резервов и снижало прочность. Впоследствии благодаря прогрессу микроэлектроники количество индексных отверстий сократилось до одного, соответствующего заголовку дорожки, а опознавание заголовков секторов производилось контроллером. В дискетах размером 3,5 дюйма индексное отверстие отсутствует, синхронизация производится исключительно за счет чтения заголовков.
Позиционирование головки первое время чаще всего осуществлялось при помощи механизма «шаговый двигатель—винт—гайка». Блок головок крепился на каретке, двигающейся по направляющим, параллельным радиусу дискеты. В каретке же имелось отверстие, через которое проходил винт, а на отверстии имелся выступ, входящий в резьбу на винте и исполнявший роль участка резьбы гайки. Шаговый двигатель вращал ходовой винт, перемещая в радиальном направлении блок головок посредством гайки за один шаг на одну дорожку. На дискете размером 8 дюймов только такой механизм мог обеспечить точное позиционирование каретки при ее большом ходе (порядка 60 мм). После появления гибких дисков меньших размеров (5,25 и 3,5 дюйма) была разработана другая, применяющаяся до сих пор кинематическая схема привода головок. В ее основе лежит гибкая упругая металлическая полоска, одним концом укрепленная на каретке, а другим — на барабане, насаженном на вал шагового двигателя. При повороте вала двигателя (и барабана) полоска наматывается или сматывается, другим своим концом перемещая каретку с блоком головок поступательно по радиусу дискеты.
Общие принципы конструкции блока головок классических дискет претерпели мало изменений. Их особенность заключается в наличии двух головок туннельного стирания, расположенных по бокам позади от головки записи/воспроизведения. Роль этих головок заключается в исключении взаимовлияния информации, записанной на соседних дорожках. Проиллюстрировать их работу можно на таком примере: один человек посыпает дорожку песком, а двое, идущие за ним, сметают внутрь весь песок, попавший за края дорожки.
В приводах, которые должны прийти на смену классической дискете, используются еще более сложные головки, которые должны взаимодействовать с двумя разными носителями, иногда даже основанными на разных принципах работы.
Основные понятия и история использования
Дискета (floppy disk) – это физический носитель информации, с помощью которого данные можно многократно перемещать, стирать, перезаписывать.
Простыми словами, это упрощенный вариант современных флешек и дисковых накопителей.
Первой появилась именно дискета.
Внешне устройство имеет прямоугольную форму и пластиковый корпус. Сверху нанесен ферримагнитный слой, с помощью которого флоппи-дисковод и считывает информацию. Прочитать дискету не получится с помощью привычных дисководов. Для этого понадобится специальный флоппи-дисковод.
Сегодня его можно встретить только в старых образцах десктопных компьютеров. Обычно дисковод размещается в нижней части корпуса и имеет следующий вид:
Первая дискета была создана в 1967 году Аланом Шугартом – на то время одним из ведущих специалистов компании IBM. До 1076 года Шугарт создал и развил собственную компанию, которая начала поставлять накопители разработчикам компьютерных систем. С этого и началась эра использования флоппи-дисков. Самый популярный формат дискеты разработала компания Sony в 1981 году. Накопитель с диаметром 3.5 дюйма можно встретить в магазинах до сих пор. Также, именно такой вид дискеты является узнаваемым. В большинстве программ клавиша со значком 3.5-дюймовой дискеты означает сохранение действий.
Дискеты были распространены среди пользователей в период с 70-х по 90-е годы прошлого века.
С изобретением оптических дисков популярность дискет постепенно начала сводится на нет. Как известно, уже сегодня из обихода убираются оптические диски.
Многие производители ноутбуков и персональных компьютеров полностью отказались от использования дисководов.
Несмотря не это, дискеты все еще выпускаются и продаются.
С наступлением 2010-х годов все мировые ИТ-корпорации начали отказываться от производства дискет.
К примеру, в 2011 Sony заявила о полном прекращении создания и продажи 3.5-дюймовых дискет.
