Жесткие диски: «динозавры» современной электроники

Накопители на жестких дисках являются настолько привычными элементами компьютеров, что при комплектации нового системного блока затруднения возникают только с выбором производителя. Емкость современных жестких дисков превышает все мыслимые потребности в хранении программ и данных и позволяет создавать запас «на вырост». Прогнозы о скорой их «смерти» и замене на твердотельные накопители так и остаются прогнозами уже много лет.

Конструкция накопителей на жестких дисках была реализована в 50-х годах и принципиально не претерпела изменений до наших дней. Первый диск увидел свет в 1956 году и его современниками были радиолампы, грампластинки и перфокарты для ввода данных. Транзисторы существовали только в виде лабораторных образцов (смотрите История транзисторов ), о микросхемах, тем более микропроцессорах еще даже не мечтали.

С этого времени ушли в небытие накопители на магнитных лентах, шумные перфораторы, флоппи диски. В последних моделях компьютеров уже не устанавливают дисководы оптических дисков, хотя еще десятилетие назад они являлись атрибутом любого компьютера.

Один из первых накопителей на жестких магнитных дисках

Так что же позволяет механической системе накопления данных с магнитными дисками благополучно существовать в современном мире повальной миниатюризации и торжества интегральных технологий? Для этого необходимо проследить этапы совершенствования накопителей и их современные возможности. Для начала о возможностях: в современных накопителях расстояние между дорожками не превышает 60 нанометров, а точность позиционирования считывающей головки – не менее 10 нанометров.

А теперь взглянем на достижения в области микропроцессоров. Современные процессоры корпорации «Intel» с архитектурой Ivy Bridge имеют 22 нм. технологические нормы и изготавливаются с применением рентгеновской литографии. И это достижение считается вершиной микроминиатюризации.

Технологические нормы с размерами элементов в 14 нанометров только планируются к внедрению (процессоры с архитектурой Haswell и Broadwell). Достаточно сравнить с уже реализованной точностью позиционирования 10 нанометров в жестких дисках и станет понятно, что механические системы пока рано списывать со счетов.

А на подходе изделия еще большей емкости: одиночные пластины с объемом 1 терабайт и общей емкостью накопителей до 6Т. Причем это не лабораторные образцы, а серийные изделия. Выход их на рынок пока сдерживается не техническими проблемами, а экономическими соображениями. Пока число годных пластин в накопителях большей емкости недостаточно высокий, а цена на подобные изделия «кусается».

Следует отметить еще один фактор, позволяющий жестким дискам успешно конкурировать с твердотельными накопителями – их высочайшая надежность. Многие компьютеры, отслужив 5-10 лет, выбрасываются как устаревшие изделия. За это время пользователь иногда меняет процессор, устанавливает более мощные видеокарты. Но редко когда возникают проблемы с жесткими дисками, как с их надежностью, так и емкостью. И это лучшая рекомендация для «дремучей» электромеханической системы.

Современный мир все больше склоняется к использованию мобильных устройств. Вот здесь и приходится потесниться накопителям на жестких дисках. Даже использование устройств с размером пластин 2,5 дюйма требует слишком большого энергопотребления. Поэтому в секторе мобильных компьютеров все чаще устанавливают твердотельные накопители. Но в производительных настольных компьютерах и серверных станциях накопители на жестких дисках еще долго будут использовать свои преимущества в надежности и емкости при хранении огромных объемов информации.

Советуем почитать: Развитие элементной базы радиоэлектроники