De geschiedenis van harde schijven, van ponskaarten tot SSDs

Harde schijven zijn een belangrijk stukje technologie dat, net als opvallendere componenten, vaak onopgemerkt blijft. Dit is het hart van elk computersysteem. Al uw waardevolle gegevens (documenten, foto's, muziek, applicaties, enz.) bevinden zich op de harde schijf van uw computer.

In dit artikel duiken we in de complexe wereld van harde schijven en bespreken we hun evolutie van kamergrote kolossen tot krachtige, compacte machines op zakformaat.

Geperforeerde hoes

Halverwege de 20e eeuw werden ponskaarten gebruikt om computers van informatie te voorzien. Elke kaart kwam overeen met een opdracht of gegevens. Dit waren de tijden van mainframecomputers, zoals de IBM 305, die gegevens op harde schijven opsloegen.

IBM 350 schijfopslag

Het opslagsysteem met 350 schijven was een belangrijk onderdeel van het IBM 305 RAMAC-systeem met willekeurige toegang, dat in september 1956 werd geïntroduceerd. Het systeem bestaat uit 40 magnetische schijven en een paar lees-/schrijfkoppen die op een arm zijn gemonteerd die op en neer beweegt om toegang te krijgen tot elke schijf. De totale capaciteit van alle 40 schijven is 5 MB.

IBM RAMAC 305

De IBM RAMAC 305 was een elektronische gegevensverwerker voor algemeen gebruik. Dit was een van de laatste vacuümbuissystemen van IBM. Er werden er meer dan 1000 van geproduceerd totdat IBM de productielijn in 1961 stopzette. Het systeem was vrij omvangrijk en er waren drie operators nodig om het te bedienen.

Al Hoagland – lid van het RAMAC-systeemuitvindersteam

Al Hoagland was lid van het RAMAC-team. Hij werkte 28 jaar bij IBM. Hij zei dat RAMAC het eerste schijfopslagsysteem was dat voor computers werd gebruikt. Toen begon hij de toekomst van harde schijven te zien.

IBM magnetische schijf

Begin jaren vijftig werd de magneetschijf door IBM uitgevonden. De schijf bestond uit 100 concentrische groeven aan elke kant. Elke sleuf kan 500 tekens bevatten (letters en cijfers). Met deze schijf kunnen gebruikers binnen 1 seconde rechtstreeks informatie opvragen.

IBM 650 magnetische trommel

Trommel met een lengte van 16 inch (~40 cm), draaiend met 12.500 toeren per minuut, gebruikt in het IBM 650-computersysteem van het midden van de jaren vijftig, met een capaciteit van 10.000 tekens. De gegevens worden in magnetische vorm gecodeerd op 40 sporen rondom de trommel.

IBM 1311 harde schijf

Slechts twee jaar na de introductie van de RAMAC 305 bracht IBM de 1311 uit, het eerste opslagsysteem dat gebruikmaakte van 'vliegende' lees-/schrijfkoppen op mechanisch aangedreven armen om gegevens te lezen en te schrijven op het oppervlak van 50 magnetische schijven van 24 inch. De lees-/schrijfkoparm van de 1311 is verbonden met een roterende actuator en elke schijf heeft zijn eigen lees-/schrijfkop.

IBM 1301 verwijderbare opslag

Dankzij opslagtechnologie zijn apparaten tegenwoordig kleiner dan bijvoorbeeld een koelkast of een wasmachine. Het systeem bestaat uit zes verwisselbare 14-inch schijven, elk met een maximale capaciteit van 2,6 MB. 1301 werd halverwege de jaren 70 gebruikt.

Van 1979 tot 2010

Vanaf 1970 tot nu zijn er 6 generaties harde schijven geweest: de eerste was het model met een schijfformaat van 8 inch (20 cm), gevolgd door de modellen van 5,25 inch (13 cm), 3,5 inch (9 cm), 2,5 inch (6,4 cm), 1,8 inch (4,6 cm) en 1 inch (2,54 cm).

• Hitachi Microdrive 16GB mini harde schijf

De Microdrive, een kleine harde schijf van Hitachi, zorgde voor een revolutie in draagbare apparaten. De iPod van Apple had bijvoorbeeld, toen deze in 2001 voor het eerst op de markt kwam, een harde schijf van 1,8 inch met een capaciteit van 5 GB. In 2006 werd de iPod uitgerust met een mini-harde schijf van 160 GB.

• Kleiner, beter

De originele Microdrive was 1,8 inch groot, later verkleind naar 1 inch en uiteindelijk naar 0,85 inch (2,2 cm).

• USB-flashgeheugenstick

Solid-state storage (SSD), of NAND-flash, neemt snel de plaats in van traditionele HDD's als draagbare opslag. De Pico-flashgeheugenstick van SuperTalent (afgebeeld) kan 8 GB aan gegevens bevatten. Tegenwoordig kan een USB-geheugenstick ter grootte van een vinger een capaciteit van maar liefst 256 GB hebben.

In 1956 kon de RAMAC 305 5 miljoen tekens bevatten. Tegenwoordig zijn harde schijven verkrijgbaar met een capaciteit tot 3 TB, terwijl SSD-opslag snel de capaciteit van terabytes nadert.

Van 2010 tot heden

Tegenwoordig zijn harde schijven kleiner, sneller en kunnen ze grote hoeveelheden gegevens opslaan. Een ander type gegevensopslag is de solid state drive (SSD). Deze schijf heeft geen bewegende onderdelen en gebruikt flashgeheugen voor de opslag. Deze schijf is ook populair geworden vanwege zijn snelheid en betrouwbaarheid.

Met uitzondering van een daling in het grootste deel van 2022 en heel 2023, zijn de prijzen van HDD's over het algemeen gestegen, omdat leveringen van zakelijke, consumenten- en oudere pc's zijn vervangen door SSD's en het totale marktaandeel van zakelijke HDD's met een hoge capaciteit is toegenomen. In 2022 worden er in totaal 172 miljoen HDD's geleverd, met een totale waarde van 20,4 miljard dollar. In 2023 werden er in totaal ongeveer 127 miljoen eenheden geleverd, met een totale omzet van bijna 14 miljard dollar.

Deskundigen verwachten dat de toegenomen vraag naar opslag voor AI en andere toepassingen, in combinatie met de voorraadopbouw door de pandemie, de vraag naar digitale opslag in alle sectoren tegen 2024 zal aanjagen. Er zijn tekenen van herstel op de NAND-flash- en SSD-markten in 2024, en naar verwachting zal de vraag naar HDD's dit jaar ook toenemen.

De HDD-industrie kende een omzetgroei vanaf de oprichting in 1956 tot aan het hoogtepunt in 2012. Sinds dat hoogtepunt zijn de HDD-inkomsten echter gedaald. De voorspelling voor 2024 is dat er 127 miljoen stuks worden verzonden, met een omzet van ongeveer 14 miljard dollar.

Hoewel cloudopslagoplossingen en NAS-schijven (Network Attached Storage) steeds populairder worden, zijn harde schijven nog steeds een belangrijk onderdeel van de meeste computersystemen. Ze dienen als primaire of back-upopslagapparaten.

De geschiedenis van harde schijven is een verhaal van voortdurende innovatie en vooruitgang, dat de bredere evolutie van computertechnologie weerspiegelt.