Раньше компьютеры ещё не могли пользоваться дисками в качестве временной оперативной памяти во время записи информации или вычислений.

---

Где хранить программы?

Перед компьютерными инженерами всегда стоит одна проблема — где хранить программы, данные и вычисления, которые не нужны компьютеру в данный момент? В течение многих лет ответ на этот вопрос менялся по мере создания всё более быстрых и вместительных запоминающих устройств. С середины XIX века для ввода данных и программирования первых калькуляторов и других машин использовались листы плотной бумаги с отверстиями — перфокарты.

Магнитные ленты

Методы хранения данных почти не изменились вплоть до начала 1950-х, когда на смену перфокартам пришла магнитная лента для обеспечения автономной памяти, в противоположность оперативной памяти, которая всегда доступна компьютеру. С магнитной лентой были серьёзные проблемы. Данные могли записываться на неё и считываться только последовательно. Некоторые бобины с лентой были больше фута (-30 см) диаметром и содержали тысячи футов ленты.

Если нужная ячейка на ленте находилась в конце бобины с лентой, приходилось перемещаться по всей длине ленты, прежде чем удавалось прочитать или записать данные. Это означало, что данные и программы должны были считываться полностью и быть достаточно маленькими, чтобы помещаться в памяти компьютера, пока программа обрабатывает данные.

Память на магнитных сердечниках

В 1950-х и 1960-х годах широко использовалась память на магнитных сердечниках, позволившая компьютеру обращаться к нужным данным в произвольной последовательности, то есть напрямую, пропуская все другие данные, содержащиеся в памяти. Запоминающие устройства на магнитных сердечниках были сделаны из кольцевых ферритовых сердечников диаметром в 1,6 мм, нанизанных на сетку из проводов.

Сложность нахождения необходимых данных

При пропускании тока по проводам сердечники заряжались, представляя 0 или 1. Эта память была постоянной: даже когда компьютер выключался, её содержимое сохранялось. Но память на магнитных сердечниках занимала слишком много места, чтобы стать массовым накопителем.

В то время компьютеры ещё не могли пользоваться дисками в качестве временной оперативной памяти во время записи информации или вычислений. Всякий раз, когда для работы требовались новые данные, человек, обслуживающий компьютер, должен был найти из множества лент нужную, вставить её в лентопротяжное устройство и запустить его, чтобы компьютер нашёл необходимые данные.

Первый жёсткий диск

Первый жёсткий диск появился в 1957 году как часть компьютера IBM-RAMAC 350. Рейнольду Б. Джонсону, инженеру IBM и плодовитому изобретателю, пришлось преодолевать сомнения коллег, создавая модель файлового диска для RAMAC. Для хранения 5 Мб ему требовалось 50 24-дюймовых дисков. Сегодня на CD-диск можно записать до 700 Мб информации. Жёсткий диск RAMAC весил тонну. Год его аренды стоил 35 тысяч долларов, или 7 тысяч долларов за мегабайт в год. Более 40 лет спустя новый микродиск IBM имеет диаметр 1 дюйм, ёмкость 340 Мб и вес меньше батарейки АА.

В течение многих лет «дисковые хозяйства» на 14- или 18-дюймовых жёстких дисках, размещавшихся в корпусах размером со стиральную машину, были дорогостоящими компонентами больших вычислительных систем.

Первый IBM PC

Первый IBM PC, выпущенный в 1981 году, не имел жёсткого диска, зато у него было два дисковода для 5,25-дюймовых гибких дисков, которые вмещали пару сотен килобайт данных или программ. Он также имел порт для сохранения данных на ленточный накопитель — возможно, самый недоиспользованный компонент в истории ПК. Жёсткий диск IBM-XT, выпущенный в 1983 году, был в два раза толще любого сегодняшнего ноутбука и имел объём 5–10 Мб.

Термин «жёсткий диск» появился из-за того, что диски были сделаны из твёрдого алюминиевого сплава, в отличие от действительно гибких пластиковых («майларовых») флоппи-дисков.

Различия между дисками

Материал диска не был единственным различием. Магнитное покрытие дисков винчестера было более плотным, чтобы на маленьком участке могло поместиться больше данных. Головка чтения/записи (комбинация электромагнитов и датчиков) не касается жёсткого диска и не царапает его, как во флоппи-дисководах. Это также позволило жёсткому диску вращаться намного быстрее, что обеспечило более быстрый доступ к данным.

Всё же иногда происходят сбои жёсткого диска — поломки, при которых головка чтения/записи буквально врезается в жёсткий диск, вырезая борозду на его поверхности.

Размер и стоимость жёстких дисков

С 1983 года размер и стоимость жёстких дисков уменьшились, а вместимость увеличилась. В середине 1980-х стандартный жёсткий диск был высотой три дюйма и весил больше килограмма. В 1987 году начал появляться 3,5-дюймовый форм-фактор. Эти компактные жёсткие диски весили около 0,4 кг. и были размером не больше, чем электронная книга.

Такое положение было достигнуто не с помощью какого-то отдельного изобретения, а благодаря одновременному развитию всех компонентов жёсткого диска, от двигателя до дискового покрытия, и увеличения чувствительности головок чтения/записи. Такое согласованное развитие присуще всем компьютерным компонентам.

Роль новых технологий

Но это не значит, что новые технологии не сыграли свою роль в увеличении объёма дисковых накопителей. Благодаря использованию лазера в мультимедийных дисках значительно увеличился объём данных, помещающийся на единице площади диска.

Но по стоимости мегабайта магнитные накопители были всё ещё выгоднее, оптическая технология — всё ещё слишком медленной для повседневного использования.