डिजिटल डेटा स्टोरेज: 60 साल की प्रगति

मानव जाति के पूरे इतिहास में, सूचना प्रौद्योगिकी के रूप में ज्ञान की इतनी तेजी से विकसित शाखा नहीं रही है। पिछले 60 वर्षों में (मुझे लगता है कि आईटी के सक्रिय विकास को पहले आविष्कारों के बावजूद, पहले कंप्यूटरों की उपस्थिति से गिना जा सकता है), जिसका परीक्षण नहीं किया गया है, जो टर्नरी लॉजिक का उपयोग करने वाले कंप्यूटरों से शुरू होता है, और उन प्रोसेसर के साथ समाप्त होता है जो विशिष्ट प्रोग्रामिंग भाषाओं में तेज होते हैं। डेटा भंडारण उद्योग पूरे उद्योग के साथ अटूट रूप से विकसित किया गया था, और यह इस क्षेत्र में था कि कई दिलचस्प आविष्कार किए गए थे, जिनके बारे में मैं बात करना चाहूंगा।

कई साल पहले, जब मैंने "हेनलीन के दरवाजे को गर्मियों में पढ़ा" (विज्ञान कथाओं में सबसे अच्छा काम करता है), तो मुझे वहां वर्णित "फ्रीजेन लैंप" से बहुत आश्चर्य हुआ, यहां बताया गया है कि लेखक ने उनका वर्णन कैसे किया है:

“वे अंतरमहाद्वीपीय मिसाइलों और यातायात नियंत्रण प्रणालियों में उपयोग किए गए थे, जैसे कि लॉस एंजिल्स में। उनके उपकरण की व्याख्या करने की आवश्यकता नहीं है: शायद, बेल कॉर्पोरेशन प्रयोगशालाएं भी इसे नहीं समझती हैं। संक्षेप में, उनकी कार्रवाई का सार इस तथ्य से नीचे आता है कि आप एक या किसी अन्य तंत्र में दीपक को माउंट कर सकते हैं, "इसे कुछ कार्रवाई" दिखा सकते हैं, और दीपक इसे "याद" करता है और भविष्य में मानव हस्तक्षेप के बिना इस ऑपरेशन को नियंत्रित करने में सक्षम होगा।

क्या यह आधुनिक अर्धचालक समाधानों की याद नहीं दिलाता है? लेकिन सबसे आश्चर्यजनक बात यह है कि ये "फ़्रेसन लैंप" पहले से ही वास्तविक जीवन से प्रोटोटाइप को भूल गए थे: चयनकर्ता, जो आविष्कारक के सम्मान में "रेचमन ट्यूब" कहलाते थे।

चयनकर्ता विज्ञान कथा उपन्यास में अपने प्रतिबिंब के रूप में बहुमुखी और छोटे नहीं थे: चयनकर्ता का आकार, जिसकी क्षमता 4096 बाइट्स थी, ऊंचाई में लगभग 25 सेंटीमीटर और व्यास में 8 सेंटीमीटर था। एक अन्य नकारात्मक कारक निर्माण में अनुचित रूप से उच्च जटिलता और परिणामस्वरूप उत्पादों की कीमत थी। इसलिए, उदाहरण के लिए, एक सरलीकृत 256-बिट चयनकर्ता की लागत $ 500 है, जो 40 के दशक के मानकों द्वारा एक बड़ी राशि थी। संभवतः इस वजह से, 1950 के दशक की शुरुआत में चुंबकीय कोर पर सस्ते मेमोरी एलिमेंट्स द्वारा सेलेरॉन और इसी तरह के विलियम्स ट्यूब को दबा दिया गया था।





कंप्यूटर के विकास की शुरुआत के समानांतर, बाहरी मेमोरी के लिए एक सरल और सस्ती समाधान के लिए एक आवश्यकता उत्पन्न हुई। वे कई वर्षों से पंच कार्ड के रूप में एक समाधान के लिए जाने जाते हैं। मैं इतिहास में गहराई से नहीं जाऊंगा और जैक्वार्ड करघों के बारे में बात करूंगा, जिसमें पहले पंच कार्ड का उपयोग किया गया था, लेकिन हमारे उल्लेखनीय हमवतन वीर्य निकोलाइविच कोर्साकोव का उल्लेख करना मुश्किल नहीं है। 19 वीं शताब्दी की शुरुआत में, उन्होंने कई यांत्रिक उपकरणों का आविष्कार किया और निर्माण किया, जो पंच कार्डों के आधार पर काम करते थे और सूचना के वर्गीकरण और प्रसंस्करण के लिए अभिप्रेत थे। इस प्रकार, यह रूसी (और न केवल) साइबरनेटिक्स के संस्थापकों में से एक माना जा सकता है।



कंप्यूटर के विषय के करीब लौटते हुए, यह ध्यान देने योग्य है कि 1921 में विकसित 80-बाइट पंच कार्ड 187 x 83 मिमी के आकार के साथ, जो लगभग सभी ने देखा, केवल मानक से दूर थे। इसलिए, उदाहरण के लिए, 70 के दशक की शुरुआत में, आईबीएम ने 96-कॉलम पंच कार्ड की शुरुआत की, जिसमें 64 बाइट्स रखने की अनुमति थी। किसी कारण से, वे स्पष्ट रूप से मेरे लिए मिनीएसडी कार्ड से जुड़े हैं :)

1928 में, पॉवर्स / रेमिंगटन ने अपने मानक पंच कार्ड का प्रस्ताव रखा, जिसे 90-कॉलम पंच कार्ड के रूप में भी जाना जाता है। उन्होंने आईबीएम से समाधान की तुलना में छेद की 2 पंक्तियों और एक अधिक जटिल कोडिंग का उपयोग किया।

एक दिलचस्प विचार तथाकथित "एपर्चर कार्ड" था - फोटोग्राफिक फिल्म के अंतर्निहित टुकड़े के साथ छिद्रित कार्ड, जिस पर किसी तरह का ड्राइंग आमतौर पर संग्रहीत किया गया था। मानचित्र पर जानकारी इस ड्राइंग का मेटाडेटा थी, अभिलेखागार में तेजी से प्रसंस्करण की अनुमति देता है (और यह EXIF ​​के आविष्कार से बहुत पहले है)।

मोबाइल उपयोग के लिए, आईबीएम ने एक दिलचस्प पोर्ट-ए-पंच डिवाइस जारी किया, जो एक मोबाइल (पॉकेट-आकार) पंचर था जो उपयोगकर्ताओं को चलते-फिरते पंच कार्ड की जानकारी दर्ज करने की अनुमति देता था। 60 के दशक के किसी भी geek का सपना, इलेक्ट्रॉनिक नोटबुक का ऐसा एनालॉग।

65 वें वर्ष में, फ्रीडम फॉर स्पीच के आंदोलन ने "सिस्टम" के प्रतीक के रूप में पंच कार्ड को चुना, जिससे वे लड़ रहे थे, क्योंकि उनकी राय में पंच कार्ड जो लोगों के अकाउंटिंग सिस्टम में उपयोग किए जाते थे, लोगों को एक सजातीय द्रव्यमान में बदल देते हैं जो प्रबंधन और हेरफेर करना आसान है। आरएफआईडी टैग और उनके साथ उग्र सेनानियों के साथ वर्तमान स्थिति के साथ कोई कैसे समानांतर नहीं खींच सकता है?

छिद्रित कार्ड स्वाभाविक रूप से एक छिद्रित टेप में विकसित हुए, जिसे स्टोर करना आसान था और प्रक्रिया करना आसान था।

जबकि पंच कार्ड और टेप बाहरी मेमोरी थे, चुंबकीय ड्रमों का व्यापक रूप से आंतरिक मेमोरी के रूप में उपयोग किया जाता था। वे आधुनिक हार्ड ड्राइव के समान हैं, इस अंतर के साथ कि जानकारी प्लेट की सतह पर संग्रहीत नहीं की गई थी, लेकिन एक बेलनाकार, लगातार घूर्णन ड्रम पर। इसके साथ काम करने के लिए, कई पढ़ने / लिखने वाले सिर का उपयोग किया गया था, जिनमें से प्रत्येक अपने स्वयं के ट्रैक पर स्थित था। नियंत्रक केवल आवश्यक डेटा के लिए उपयुक्त सिर के नीचे इंतजार कर रहा था और फिर आवश्यक रीड / राइट ऑपरेशन का प्रदर्शन किया। सामान्य तौर पर, उन समय के हार्ड ड्राइव की मुख्य गति विशेषता चुंबकीय ड्रम की रोटेशन गति थी। यह तब था कि रिकॉर्डिंग अनुकूलन तकनीकों की एक किस्म अंतराल के साथ इस तरह से गणना की गई थी कि डेटा का अगला टुकड़ा उस समय सिर के नीचे था जब कार्यक्रम उन्हें संसाधित करने के लिए तैयार था। यह इंटरलेविंग (या इंटरलेविंग) तकनीक अभी भी कभी-कभी विभिन्न भंडारण उपकरणों में उपयोग की जाती है। उन समय की एक और गूंज कुछ बीएसडी सिस्टम / देव / ड्रम में स्वैप विभाजन का नाम है

जल्द ही, चुंबकीय ड्रम परिचित हार्ड ड्राइव में विकसित हुए, जिनमें से पहला आईबीएम मॉडल 350 डिस्क फ़ाइल था, जिसे 1956 में विकसित किया गया था, जिसमें 50 24-इंच की प्लेट थीं, जिसमें लगभग 5 मेगाबाइट डेटा संग्रहीत करने की अनुमति थी। मुझे लगता है कि सभी ने एक फोटो को फोर्कलिफ्ट का उपयोग करते हुए एक हवाई जहाज से उतार दिया। 1 जीबी की लाइन को पार करने वाली पहली ड्राइव आईबीएम 3380 थी, जिसे 1980 में जारी किया गया था। 2.5 जीबी तक की क्षमता के साथ, यह 81 से 142 हजार डॉलर की कीमत के साथ भी हिट हुआ।



70 के दशक की शुरुआत में (1972 में अधिक सटीक रूप से) MCA और Philips ने पहला लेजर डिस्क पेश किया, दिलचस्प तथ्य यह है कि यह 30 सेमी व्यास का था, इस पर रिकॉर्डिंग एनालॉग थी और नतीजतन, लेजर डिस्क वीएचएस टेप से युद्ध हार गई (ताकि बाद में यह विजयी हो। डिजिटल सीडी मीडिया के रूप में वापसी)।

वैसे, चुंबकीय टेप के बारे में मत भूलना, जो पहले यूनीवैक कंप्यूटर की बाहरी मेमोरी के रूप में उपयोग किए गए थे। 365 मीटर लंबे एक भारी (वे धातु से बने) टेप की पढ़ने की गति लगभग 7200 वर्ण प्रति सेकंड थी। बाद में, बहुलक सामग्री से बने टेप दिखाई दिए, जिससे बोबिन्स काफ़ी हल्का हो गया।

1952 में, एक विशेष मामले में रखे गए एक अंतहीन लूप वाले चुंबकीय टेप का विचार पेटेंट किया गया था, और 1962 में पहले ही कैसेट रिकॉर्डर का उत्पादन शुरू हुआ। 1963 में, फिलिप्स ने बाजार पर कॉम्पैक्ट कैसेट को परिचित कैसेट लॉन्च किया। चूंकि फिलिप्स ने इस प्रारूप के लिए लाइसेंस शुल्क से इनकार कर दिया था (सोनी से वापसी की आशंका), इस प्रारूप के कैसेट बहुत लोकप्रिय हो गए और लगभग सभी प्रतियोगियों को बाजार से बाहर कर दिया। मैं पारंपरिक कैसेट को डेटा वेयरहाउस के रूप में उपयोग करने की सुविधाओं में नहीं उतरूंगा - मुझे लगता है कि कई स्पेक्ट्रम को अच्छी तरह से याद करते हैं। विभिन्न विशिष्ट समाधान भी थे, और स्ट्रीमर (कंप्यूटर डेटा संग्रहीत करने के लिए तथाकथित टेप ड्राइव) अभी भी उपयोग किए जाते हैं।



आधुनिक स्ट्रीमर्स कैसेट के साथ 1 से अधिक टेराबाइट (LTO-5) की क्षमता के साथ काम करते हैं, और सीरियल अटैच्ड SCSI तकनीक का उपयोग करके कनेक्ट होते हैं (मैं भी इसके बारे में बाद में सोचता हूं)। इतना समय पहले नहीं, आईबीएम रिसर्च और फुजीफिल्म ने 35 टेराबाइट तक की क्षमता वाले कारतूस पेश किए, इसलिए इस तकनीक को लिखना जल्दबाजी होगी। बड़े निगमों और उनके डेटा केंद्रों (डीपीसी) की दुनिया में, आप अक्सर टेप लाइब्रेरीज़ पा सकते हैं (एक सस्ता विकल्प टेप लोडर, या टेप लोडर कहा जाता है)। ऐसे उपकरणों में, रोबोट का हाथ अलमारियों से कैसेट निकालता है और उन्हें स्ट्रीमर में लोड करता है, जो कई हो सकते हैं।



डेटा संग्रहण के इतिहास के बारे में बोलते हुए, कोई भी उस तकनीक का उल्लेख नहीं कर सकता है, जो अभी भी 100% डेटा संग्रहण से जुड़ी है। इस तकनीक को RAID कहा जाता है और इसे 1987 में पेश किया गया था, इस प्रकार 2012 में इसकी 25 वीं वर्षगांठ मनाई गई। प्रौद्योगिकी के रचनाकारों में से एक के अनुसार, गार्थ गिब्सन (पनास के संस्थापक), आरओडी को मूल रूप से दोष सहिष्णुता प्रदान करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था, लेकिन प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए। विश्वविद्यालय का कंप्यूटर, जिसमें तकनीक के रचनाकारों ने काम किया था, ज्यादातर समय बेकार रहा, क्योंकि सूचनाओं को इनपुट करने के माध्यम से, अब के रूप में, कंप्यूटर की तुलना में बहुत धीमी थी।

आईटी का इतिहास न केवल भूले हुए तथ्यों से भरा है, बल्कि कम-ज्ञात कंपनियों का भी है, जो दोनों मंच छोड़ चुके हैं, और काफी सफल हैं और जो अपने उद्योग में बहुत कुछ करते हैं। अगर हम डेटा स्टोरेज की बात करें तो LSI एक उदाहरण है। इस कंपनी की स्थापना 1981 में कैलिफ़ोर्निया में LSI लॉजिक नाम के तहत विल्फ्रेड कोरिगन द्वारा की गई थी। कुछ वर्षों बाद, LSI आईटी उद्योग में पहली ASIC उत्पाद लाइन विकसित करने में सक्षम था। यह संक्षिप्त नाम अनुप्रयोग-विशिष्ट एकीकृत सर्किट के लिए है - एक विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए एक एकीकृत सर्किट, दूसरे शब्दों में एक विशिष्ट समस्या को हल करने के लिए एक एकीकृत सर्किट। ASICs के स्पष्ट उदाहरणों में से एक RAID नियंत्रक है। आधुनिक ASIC में अक्सर एक पूर्ण 32-बिट प्रोसेसर और मेमोरी ब्लॉक (ROM और RAM दोनों) होते हैं, उन्हें अक्सर चिप पर सिस्टम (सिस्टम-ऑन-ए-चिप) कहा जाता है।



LSI वर्तमान में डेटा केंद्रों में डेटा स्टोरेज सिस्टम और नेटवर्क में तेजी लाने के लिए अर्धचालक और सॉफ्टवेयर के अग्रणी निर्माताओं में से एक है।

भविष्य में, मैं डेटा संग्रहण के अज्ञात पक्षों और बहुत कुछ के बारे में बात करना जारी रखूंगा।