A lyukkártyától az SSD meghajtóig: szédítő fejlődésen mentek át az adathordozók az elmúlt évszázadban

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

Adattárolási rekordot döntöttek október végén a Southamptoni Egyetemen: egy kutatócsoport speciális lézerrel 500 terabájtnyi adatot írt egy kompaktlemeznyi üveglapra. Az ötdimenziós (5D) optikai adatrögzítési eljárással 10 000-szer nagyobb adatsűrűség érhető el – ha a szilícium-dioxid-alapú üveglapot használják adathordozóként –, mint a legnagyobb kapacitású 12 centiméteres Blu-ray lemezeké. Optikai adathordozóból még sosem tapostak ki ekkora kapacitást.

Tartsunk egy perc tiszteletteljes egérgörgetés-szünetet, úgyis ritkán gondolunk az adathordozóra. Nem mintha ez érthetetlen vagy rossz lenne: egyrészt ő se gondol miránk túl gyakran, másrészt ritka az olyan élethelyzetek, amik az eszünkbe juttatnák. Nem gondolunk se pendrive-ra, se memóriakártyára, se külső merevlemezre, mióta a hortobágyi gémeskútban is csúcssebességgel teker a 4G, és mindenhol mindent elérsz a felhőben meg a felhőből, legyen az norvég krimi, osztrák autópálya-matrica, angol önéletrajz vagy házi bosszúpornó. Aki meg olyan digitális, hogy a SAT1-et is a Youtube-on nézi, azt hidegen hagyja, hogy min és hol tárolják az adatokat; csak az érdekli, hogy könnyen-gyorsan hozzájuk férjen.

20-30 éve a formátumháború szónak volt jelen idejű kontextusa, és a medium is the message üzenetének is más volt a súlya, a csengése. A felhőalapú rendszerek és a cross-platform szolgáltatások célhardver- és adathordozó-függetlenek: mindenhol, mindenféle eszközzel ugyanazokhoz az adatokhoz férhetünk hozzá, amiket sose birtokolhatunk, sose vehetünk kézbe, de mindig ott lehetnek karnyújtásnyi távolságra. Az adat ma már nem tárgy, hanem fogalom – emiatt nehéz átérezni, milyen lenyűgöző fejlődéstörténetet járt be a digitálisadat-tárolás az elmúlt fél-egy évszázadban; és nehéz ezt értékeli ma, amikor egy belépő szintű telefonon elfér az alexandriai könyvtár félmillió tekercse, sok-sok gigabájtos online tárhelyeket osztogatnak ingyen, és úgy dobálózunk a petabájtokkal, mint aki sose használt 5,25-ös floppyt és betárcsázós internetet.

Az adattárolás fejlődéstörténete a Moore-törvénnyel korrelál, csak az adathordozóknak nem a teljesítményük, hanem a tárolókapacitásuk nőtt (illetve lett egyre olcsóbb). Ahogy az idő múlik, egyre több tárhelyet kapunk egyre kevesebb pénzért. Szerencsére; mert ha igaz, hogy naponta 2,5 millió terabájtnyi új adat jön létre, hamar csődbe mennénk, ha az adatmennyiség-növekedést nem kísérné szigorúan monoton adathordozó-árcsökkenés.

Napi 2,5 millió terabájt! Összehasonlításképp: amikor az amerikai biztosítótársaság, a John Hancock Mutual Life Insurance Company 1955-ben világelsőként digitalizálta a több mint kétmilliós ügyfél-adatbázisát, a teljes adatállományuk alig tett ki 600 megabájtot. És amikor az American Airlines digitalizálta a repülőjegy-foglalási rendszerét, a központi számítógépük – egy IBM Sabre, ami kezelte az ülőhelyeket, a foglalásokat, a reptéri menetrendek százait és a telefonhívások százezreit – csak 800 megabájtnyi adattal dolgozott.

Két óriáscég, de két cd-n elférne a komplett üzletmenetük. Óriási.

Persze akkoriban még más volt az adattárolás árfolyama. 1976-ban 400 dollárba került egy mágneslemez-meghajtó, és 60-ba a tízes csomagban árult 8 hüvelykes, 113 kilobájtos floppy. Már ez is eszelős, de ha tudjuk, hogy az a 460 dollár mai áron 2200-at érne, és annyi tárhelyet sem kapnánk érte, amennyire egy macskás gif se fér el, na, attól végigfut az ember hátán a zsebében kinyílt bicska. Az American Airlines adatbázisa 7078 darab floppyra fért volna rá, ami hatvandolláros árral, infláció nélkül összesen 42477 dollárba került volna. Ma rámásolhatjuk az egészet egy százforintos cd-re.

Ilyenkor tanuljuk meg becsülni a tenyérnyi üveglapot és a speciális lézerrel belegravírozott 500 terabájtnyi adatot; mert hosszú volt az idáig vezető, csaknem háromszáz éves út.

Lyukkártya (1725 – 1990)

  • Formátum élettartama: 265 év
  • Adattároló kapacitás: 80-120 bájt

Basile Bouchon 1725-ös találmánya több mint 200 évvel korábban készült az első számítógépeknél, mégis a lyukkártyát nevezhetjük az első adathordozónak, ami gépi nyelven kommunikált a hardverrel. A lyukkártya bináris elvre épül, akárcsak a modern programozás: a karton- és plasztikkártyákra illetve papírtekercsekre ütött lyukak (és azok hiánya) voltaképpen on/off kapcsolóként működnek. A XVI. században a lyukkártyát komplex mechanikus szerkezetek, például gépzongorák vagy automata szövőszékek irányítására használták.

A modern számítástudományt a brit matematikustól, Alan Turingtól eredeztethetjük, de mechanikus számítógépeket száz évvel Turing előtt is fejlesztettek. Az általános célú mechanikus számítógép, az Analytical Engine koncepcióját Charles Babbage 1837-ben dolgozta ki, de fél évszázadig tartott, mire a statisztikus feltaláló, Herman Hollerith legyártotta az első lyukkártyaalapú adatbeviteli rendszert, amit az 1890-es egyesült államokbeli népszámlálásnál is bevetettek.

A lyukkártya csak az 1950-es években, a mainframe számítógépek elterjedésével vált felkapottá, akkor azonban volt egy erős évtizede, amikor elengedhetetlen volt a tudományban, a közigazgatásban és az iparban. Tíz évvel később kerültek forgalomba az első mágneses adattárolók, de azok a tömeges használathoz túl drágák vagy túl kiforratlanok voltak. Az átállás mindenesetre megindult: a Mohawk Data Sciences 1965-ös, saját fejlesztésű mágneses szalagkódolója is a formátumváltás előkészülete volt.

Arra azonban még várni kellett. Talán az ismertségéből fakadó erős beágyazottság, talán az úttörőknek járó tisztelet az oka, de még az 1980-as évek közepén is használtak lyukkártyákat, holott addigra a mágneses és optikai adathordozók minden szinten meghaladták az ősrégi technológiát. A múlt század utolsó két évtizedében azonban a személyi számítógépek egyre olcsóbbak lettek, és az ezekhez adott (magnó)szalagok vagy lemezek fölöslegessé tették a lyukkártyát.

Mágnesdob (1928 – 1970)

  • Formátum élettartama: 42 év
  • Adattároló kapacitás: 17 kilobájt

Fritz Pleumer 1928-ban szabadalmaztatta a mágnesszalagot, noha ő nem adatok, hanem zene rögzítésére szánta. De máskor is megesett – ahogy például a lyukkártyával is –, hogy az eszményi digitálisadat-tároló formátumot évtizedekkel a digitális adatkezelés megjelenése előtt találták fel. Ez történt Gustav Tauschek osztrák mérnök 1932-es találmányával, a mágnesdobbal is, ami csak az 1950-1960-as években vált felkapott digitálisadat-tárolóvá.

A mágnesdob alapja egy fémhenger, amit nikkel-kobalttal vagy más ferromágneses réteggel vonnak be. A dob villámgyorsan pörög a tengelye körül, így a rögzített pozíciójú fejek kiolvashatják a mágneses rétegén tárolt adatokat. A dob működési elve nyomokban a mai merevlemezekére hasonlít, de azokban csak egy mozgó olvasófej van, a mágnesdobhoz viszont több rögzített fej csatlakozik.

A mágnesdobos rendszerek 12-20 kilobájtos tárkapacitása nem versenyezhet a modern merevlemezekével. Akkoriban a fő előnye a gyorsaság, illetve a technológia egyik sajátosságából fakadó bővítési lehetőség volt. Az 1940-es években még nem különültek el az operatív tár (ma: RAM) és a háttértár (ma: HDD) adatai, amiből a mágnesdobos rendszer sokat profitált, mert egy új olvasófej hozzáadása egyszerre gyorsította az adatkiolvasást és -feldolgozást.

Katódsugárcső (1948 – 1966)

  • Formátum élettartama: 18 év
  • Adattároló kapacitás: 32-512 bájt

Ma ugyanazt a hárombetűs rövidítést (RAM) használjuk a fizikai memóriamodulokra, mint a modulban átmenetileg tárolt adatokra. Az általunk ismert fizikai RAM modulok azonban később jelentek meg, mint a memóriamodul koncepciója és első megvalósulása.

Egy lovagi ranggal kitüntetett brit mérnök, Sir Frederick Williams professzor és kollégái 1948-ban vákuumcsövekből építették meg az első, 1024 bites RAM modult, ami a gépi utasítások átmeneti tárolásával felgyorsította az adatfeldolgozást. Az adattároláshoz Williams on/off kapcsolóként működő katódsugárcsövet használt. Ez a technológia a negyvenes évek végén forradalminak számított, de a digitálisadat-tároláshoz és -feldolgozáshoz a katódsugárcső nem ideális eszköz: a memóriamodulhoz rengeteg sérülékeny vákuumcsőre van szükség, és a működtetése zabálja az energiát.

Mágneses memória (1953 – 1975)

  • Formátum élettartama: 22 év
  • Adattároló kapacitás: 100-128 bájt

Williamsék vákuumcsöves RAM-jával nagyjából egyszerre, az 1940-es évek végén készült a világ első mágnesmagos memóriamodulja (magnetic core memory). A ferritgyűrűs modul két feszültségvezető kábelre – a címzőre (address) és az észlelőre (sense) –, valamint a csomópontok fánk alakú mágneseire, az úgynevezett ferritmagokra épül. Az address vonalak feszültségleadása polaritásváltozást okoz a ferritmag mágneses mezejében, amivel a polarizáció függvényében változó on/off kapcsoló jön létre – így alakulnak ki a bitek, amiket összekapcsolva létrejön az önálló memória-bejegyzés.

A technológia licencét az MIT is megvette: arra építették az 1953-as mainframe számítógépüket, a Whirlwindet is. Az adatbevitel gyorsaságát tekintve a mágnes köröket vert a lyukkártyára, de a ferritgyűrűs rendszerekhez ügyes kezű munkaerő kellett, akik mikroszkóp segítségével fűzték át a feszültségvezető kábeleket a parányi lyukakon. (A munkát főleg nők végezték, kihasználva a kis kezükből és a tűbefűzési rutinjukból fakadó előnyt.)

A ferritmagos memória technológiáját Andrew Bobeck fejlesztette tovább, aki 1957-ben bemutatta a TMM-et, azaz a Twistor Magnetic Memory modult. A ferritmagoséhoz hasonló elven működött, csak a telefongyártó Bell Labs által felkarolt és gyakran használt TMM-ben a vasmagot mágnesezhető kábelekre cserélték, és feszültségvezető drótokkal keresztezték őket; ezek a kereszteződések 1 bit adatot reprezentáltak. A TMM polaritásváltása precízebb volt, mint a ferritmagé, és az ára, illetve a működési feszültsége is alacsonyabb volt, mégsem lett átütő siker: a memóriamodult főleg a Bell Labs használta a saját ESS Telephone kapcsolórendszereiben.

Mágnesszalag (1951 – )

  • Formátum élettartama: 60 év
  • Adattároló kapacitás: 600 kilobájt – 580 terabájt

Ahogy már írtuk: a mágnesszalagot 1928-ban szabadalmaztatták, de csak 1951 óta használják adattárolásra. Ekkor helyezték üzembe az ENIAC mérnökei, J. Presper Eckert és John Mauchly által tervezett  általános célú automata számítógépet, a UNIVAC I-et (Universal Automatic Computer I) és a hozzá tartozó UNISERVO adattárolót, ami fél hüvelyk vastag (12,7 milliméter) nikkelalapú foszfor-bronz szalagra rögzítette az adatokat. A szalag adatsűrűsége 128 bájt volt hüvelykenként: ez 100 hüvelykes (2,54 méter) szalagtovábbítási sebesség mellett 12800 bájtos másodpercenkénti átvitelt jelentett. Ez volt a szűzrepülés, de a szalag azóta nem került leszállóágba.

A negyvenes-ötvenéves korosztály kellemes emlékeket őrizhet a szalagos adattárolásról, mert a régi mikroszámítógépek, például a Commodore 64 vagy a ZX Spectrum szoftvereit is kompakt kazettán tárolták. Ez az időszak azonban csak addig tartott, amíg a fejlettebb formátumok és meghajtók ki nem szorították őket a mainstreamből.

A mágnesszalag azonban túlélte a viszontagságokat. A profi archiválók rájöttek (bocsánat, a frászt jöttek rá: mindig is tudták), hogy a szalag nemcsak nagy teherbírású és megbízható, hanem a legjobb ár-érték arányú adathordozó is. Mivel azonban az új szalagokat nem a consumer piacra szánják, a civilekhez nem jutott el a szalagok elképesztő adatsűrűség-növekedésének a híre. Emlékszik még valaki a D-VHS-re, az 1998-ban bemutatott digitális videókazettára? Senki? Pedig arra már akkor HD filmek jelentek meg, amikor a Blu-ray még szabadalom se volt. Népőrület nem lett belőle, de néhány filmforgalmazó kényszerből ráfanyalodott: akkor még nem volt más (cserélhető) adathordozó, amin elfért egy HD film.

A civilek 2010-ben joggal ámulhattak azt hallva, hogy a Fuji 35 terabájt kapacitású szalagos adathordozót mutatott be; ezek után kevésbé döbbentett meg, amikor a Sony alig 4 év múlva előrukkolt a 180 terabájtos adattároló szalaggal. A versengés azóta is tart: a cikk írásának pillanatában a szalagos technológia királya az IBM, akik az elmúlt 15 évben a csúcsra pörgették az együttműködést a Fujival: így született meg az 580 terabájt kapacitású szalagos adattároló. (Szemléltetésképpen: ha cd-n akarnánk ennyi adatot tárolni, ahhoz 786 977 lemezre lenne szükség. Abból kijön egy 944 méter magas torony – egy akkora, mint a Piszkés-tető!)

Az IMB világbajnok szalagos rendszerének adatsűrűsége 27-szer nagyobb a korábbi csúcstartóénál: egy négyzethüvelyk szalagra 317 gigabájtnyi adat fér. Annak, akit ez sem győz meg arról, hogy a szalagnak még ma is számos előnye van, mondunk még néhány érvet:

  • Ennél jobb ár-érték arányú adattárolás nincs. Egy 6,25 terabájtos LTO-6 adatkazetta ma nagyjából 10 000 forintba kerül; ha utánaszámolunk, ez bizony 1 forint 60 fillér gigabájtonként.
  • Felépítéséből fakadóan biztonságos. A felhőalapú hibrid adatközpontok szalagon tárolt adatait könnyebb megóvni a kiberbűnözőktől és a zsarolóktól: a szalagos rendszer fizikailag és logikailag is lecsatlakoztatható a hálózatról.
  • Nemcsak múltja, jövője is van. Az IBM már dolgozik az új generációs kvantumbiztos mágnesszalagos rendszeren, ami a jövőbeli kiberfenyegetésektől is megóvhatja az adatainkat.

Tranzisztoros memória (1966 – )

  • Formátum élettartama: 55 év
  • Adattároló kapacitás: 0,125 kilobájt – 128 gigabájt

A texasi Robert H. Dennard 1966-ra készült el az első félvezetőalapú dinamikus RAM (DRAM) modul prototípusával. A technológiát a szárnyait bontogató Intel kapta föl: 1968-ban szabadalmaztatták, és 1970-re piacra is került az Intel 1103 félvezetős memóriachip, ami 1000 bitnyi adatot tudott tárolni a memóriacella nevű áramkörein.

A tranzisztorok adott feltételek mellett – a kontrollelektródára jutó feszültség függvényében – vezetik az áramot, ezért a memóriacellák tranzisztorai és ellenállásai betölthetik az on/off kapcsolók szerepét. A félvezetők a teljesítményük miatt is hasznos komponensei a chipgyártásnak: Egyetlen mikroprocesszor több ezer vákuumcsövet helyettesíthet, és az energiaigényük is sokkal alacsonyabb.

A félvezetős memóriachipek máig sem mentek ki a divatból. A mai statikus és dinamikus RAM modulok is erre az elvre épülnek, csak azóta sokat fejlődött a gyártástechnológia, és a chipek teljesítménye is a sokszorosára nőtt. (Akárcsak az iparág árbevétele: a félvezetős memóriák eladása 2017-ben 124 milliárd dollár forgalmat generált.)

Klasszikus merevlemez (1950 – )

  • Formátum élettartama: 71 év
  • Adattároló kapacitás: 3,75 megabájt – 20 terabájt

A merevlemez (angolul: hard disk drive, azaz HDD; magyarul vincseszter, bevenevén  vinyó) örök és elpusztíthatatlan. Persze ez a kijelentés nem az első, ormótlan, pár megabájtot tárolni képes monstrumokra vonatkozik, hanem arra, hogy vinyó nélkül a számítógép még félkarú óriás sem lehet, csak agysérült, imbecilis, kretén törpe, ami a bootképernyőről való továbblépés problémáját sem tudja megoldani.

A merevlemezgyártás úttörője az IBM volt; a cég első modelljét, az IBM 350 Disk File-t a San José-i divízió mérnöke, Reynold Johnson tervezte az IBM 1956-os mainframe gépéhez, a 305 RAMAC-hoz. A meghajtóba összesen 50, egyenként 24 hüvelyk (60 centiméter) átmérőjű forgó tányér került; az olvasófejek 1 másodpercen belül olvashatták ki róluk az adatokat. Az IBM 350 összesen ötmillió 6 bites karaktert tudott tárolni, ami 3,75 megabájtnyi adatot jelent. A RAMAC merevlemezének adatsűrűsége négyzethüvelykenként 2000 bit volt, az adattárolás egy megabájtra eső költsége pedig – a teljes rendszer megvásárlása esetén – nagyjából tízezer dollárt tett ki.

Számoljunk egy kicsit! Ma egy modern, 500 gigabájt kapacitású merevlemez kevesebb mint 10 000 forintba kerül. Ha ebből vezetjük le, hogy manapság mennyibe kerül 1 megabájtnyi adat tárolása – 10 000 forint osztva 500 gigabájttal, az továbbosztva a giga- és megabájt 1024-es váltószámával –, az jön ki, hogy 1,9 fillérbe.

10 000 dollár kontra 1,9 fillér (0,000062 dollár). Az 1950-es ár még akkor is felfoghatatlanul drágább – százhatvanhárommillió-kilencszázharmincnégyezer-négyszázhuszonhatszor drágább –, ha nem számoljuk az inflációt. (És nem számoljuk, mert az 1950-es 10000 dollár mai áron 113 ezret érne.)

Mágneslemez (1969 – 1999)

  • Formátum élettartama: 30 év
  • Adattároló kapacitás: 242 kilobájt – 2,8 megabájt

A hajlékonylemez (beszéljünk magyarul: floppy) vajúdásánál az IBM ringatta a bölcsőt: a mérnökeik, Herb Thompson és Ralph Floresa 1969-re készültek el az első floppy-prototípussal. Az adathordozót a saját mainframe számítógépükhöz, a System 370-hoz tervezték, de a lemezek és az író-olvasó meghajtók csak 1972-ben kerültek piacra. Ekkorra készült el az IBM 3740 Data Entry System; ennek már a 8 hüvelykes floppy, a 113 kilobájtos diskette volt az adathordozója.

Mivel a nyolchüvelykes lemezek eléggé sérülékenyek voltak, az IBM mérnöke, Alan F. Shugart átdolgozta a formátumot. Shugart 1976-ra készült el a kisebb, de strapabíró 5,25 hüvelykes utóddal. Nemcsak masszívabbra sikerült, mint az elődje, de a gyártása is olcsóbb volt.

Mivel az 5,25-ös hajlékonylemez (magyarul: nagyflopi) volt az első adathordozó, amit a számítógépek többsége képes volt olvasni, igen népszerűvé vált – de még ennek a sikere sem fogható az 1982-ben bemutatott 3,5 hüvelykes mágneslemezéhez (magyarul: kisflopi). Az adathordozó elcsúsztatható fedlapja megóvta a sérülésektől és a koszolódástól a mágneses adathordozó rétegen tárolt információt.

A floppy az 1990-es évek végén ment ki végleg a divatból; addigra már semmire se volt elég a maximum 2,8 megabájtos tárkapacitása. Az viszont az ősrégi lemez javára írható, hogy a tartalma évtizedek után is olvasható lehet – már ha találsz hozzá működő lemezolvasót.

Optikai lemez (1978 – )

  • Formátum élettartama: 43 év
  • Adattároló kapacitás: 640 megabájt – 50 gigabájt

A feltaláló James T. Russel az 1960-as évek óta próbálkozott a zene fényalapú rögzítésével és visszajátszásával. Az optikai adatrögzítés és -tárolás ötlete nem Russeltől ered: a technológia alapjait egy amerikai mérnök, dr. David Paul Gregg 1958-ban dokumentálta és szabadalmaztatta. Az elképzelés keveseket csigázott fel: akkor még mindenki a mágnesben (dobban, lemezben, szalagban) látta a jövőt. A Sony azonban lecsapott az ötletre. Dollármilliókkal támogatták Russel kutatását. Ebből nőtt ki az 1978-ban bemutatott LaserDisc is, Russel és Gregg közös fejlesztése, a Video CD, a DVD és a Blu-ray őse. Bár a 30 centi átmérőjű LaserDisc-filmkorongok megmaradtak az adathordozó-történelem egzotikumainak, az utódja, a 12 centis kompaktlemez (cd) már a világ minden szegletébe eljutott.

A cd eszményi digiálisadat-hordozó, mivel a működési elve bináris alapokra épül. A pitek – a cd adatreprezentációs egységei – és azok hiányai megfelelnek a kettes számrendszer egyeseinek és nulláinak. A cd-t szervomotor pörgeti a tengelye körül; a bináris kódot a lézerfej olvassa ki az adatfeldolgozás előtt.

A cd nem villámháborúban hódította meg a zeneipart. A hanglemezhez szokott audiofilek fanyalogtak az első kiadványok hangminőségétől, a zenehallgatók meg beérték az olcsó és másolható kazettával. De ahogy a lejátszók és a lemezek ára csökkent, úgy őrlődött fel a cd-vel szembeni ellenállás. Az 1990-es évekre a cd lett A Hanghordozó, amelynek népszerűsége az ezredfordulón tetőzött, de azóta folyamatosan csökken. 2000-ben több mint 942 millió zenei cd-t adtak el az Egyesült Államokban; tavaly alig 31 milliót.

A 2000-es évek elejétől, az asztali és számítógépes írók olcsóbbá válásával a cd-t egyre többen használták adatok archiválásra is. A 640-700 megabájtos kapacitás sokszorosa volt a flopilemezének, de a kétezres évek közepére már a cd is szűkös lett – jöttek az új optikai adathordozók. Ezek megtartották a kompaktlemez 12 centis átmérőjét, de a sokszorosára növelték az adatsűrűségét: a digitális többrétegű lemez (digital versatile disc, DVD) 4-9 gigabájtra, míg a Blu-ray lemez 25-50 gigabájtra növelte a lemezek kapacitását.

Magnetooptikai lemez (1985 – )

  • Formátum élettartama: 43 év
  • Adattároló kapacitás: 640 megabájt – 50 gigabájt

Magneto-hogymicsoda? Miért is csengene ismerősen, ha maga a formátum sose volt népszerű idehaza? Persze lehet, hogy néhányan még emlékeznek a minidiscre (MD), ami szintén magnetooptikai (MO) technológiát használt. Ismertsége miatt sokan hiszik, hogy a minidisc maga a magnetooptikai lemez, de csak az egyik fajtája annak. (Minden minidisc magnetooptikai lemez, de nem minden magnetooptikai lemez minidisc – érthető?)

Az 1990-ben bemutatott MO lemez hibrid adathordozó volt, a floppy és a cd szerelemgyereke. Hibrid, mert a digitális adattárolásban a cd tárkapacitását és a mágneslemez újraírhatóságát elegyítette; hibrid, mert úgy is nézett ki, mint egy flopi műanyagtokjába tuszkolt apró cd; és hibrid, mert az adathordozó írás-olvasása optikai és mágneses technológiákkal zajlik.

Az MO lemezek kétféle kiszerelésben, 3,5 és 2,5 hüvelykes méretben készültek.  A lemezolvasó érzékeli a lemezfelületen a mágnesesség különbözőségeit, mert az olvasófej lézere máshogy verődik vissza a különböző polaritású felületekről, és ezen tulajdonsága miatt on/off kapcsolóként működik. Lemezíráskor lézerrel felhevítik a lemez minden rétegét, és lehűlés közben, mágneses rögzítéssel viszik fel rá az adatokat. Az adathordozó mágnesességére ez egyirányú (off) hatást gyakorol, míg az írás a lemezterületek polarizációjának megfordításával (on) teszi lehetségessé a bináris kód tárolását.

Az MO lemez az informatikában nem futott be nagy karriert, pedig a maga korában előremutató, rugalmas adathordozó volt; a többször újraírható 120 megabájtos lemez űrtechnológiának tűnt a szűkös tárhelyű mágneslemezek mellett. Az 1990-es években az Apple-től kiebrudalt-kiábrándult Steve Jobs volt az első hardvergyártó, aki a NeXT vezérigazgatójaként MO drive-os számítógépet dobott piacra.

A zenehallgatók több hasznát vették az MO technológiának, mint a számítógépesek. A minidiscben (MD) a Sony a kazettás magnók és a walkmanek kezelhetőségét elegyítette a digitálisfájl-konvertálással. (Ha úgy vesszük, a saját tömörítettzene-formátumukkal, az ATRAC-kel balról előzték az mp3-forradalmat – méghozzá lemezről!) Noha a Sonynak lemezkiadóként érdekében állt, hogy az általa futtatott és támogatott formátumot más kiadók is támogassák, a japán cég sem törte össze magát az ügyben. A vásárlók nem a stúdióalbumok miatt imádták a minidiscet, hanem a tetszés szerint összeállítható playlistek miatt. Az MD koporsójába végül az iPod sikere verte be az utolsó szöget – bár ez erős kifejezés, tudva, hogy még 2019-ben is akadt olyan elvetemült, aki minidiscen adta ki az új lemezét.

Flash memória (1980 – )

  • Formátum élettartama: 41 év
  • Adattároló kapacitás: 1 megabájt – 1 terabájt

Ó, egy darabka velünk élő történelem! – lelkendezhetünk, mert a flasht (nem az együttest) jól ismerjük; használjuk is mindennap, amikor benyomjuk a számítógépbe az USB-s pendrive-ot.

A flash memóriát az 1980-as évek elején találta fel a Toshiba mérnöke, Fudzsio Maszuoka, az új adattárolási technológiák kutatója. A flash nevet már Sodzsi Arijizumi, Maszuoka munkatársa aggatta rá, mert szerinte a memóriatörlés folyamata, ami az egész chip tartalmát egy szemvillanás alatt törölheti, olyan hatást kelt, mint a vakuvillanás.

Az 1980-as évek óta létező technológia a magas bevezető ára miatt csak a 2000-es években, a gyártási költségek csökkenésével kezdett elterjedni – de akkor aztán tömegesen. Számtalan eszközben van flash: az említett pendrive-okon kívül ez a memóriatípus kerül az okostelefonokba, a digitális fényképezőgépekbe és a zenelejátszók többségébe, és a csökkenő ár miatt számítógépes merevlemezként is egyre megfizethetőbbé válik. A klasszikus merevlemezekben és az optikai meghajtókban mozgó alkatrészek vannak, a flash drive-ban viszont chipek és tranzisztorok végzik a funkcionális adattárolást.

Egy flash meghajtó tartalmát jóformán számtalanszor törölhetjük és írhatjuk újra. Az, hogy a flash drive-ra másolt adatok érzéketlenek az elektromágneses interferenciára, jó hír a gyakori repülőknek: még a reptéri mágneses szkennerek sem károsítják a tárolt adatokat. A strapabíróság, a sokszori újraírhatóság és az egyre növekvő (az 1 terabájtot már alulról nyaldosó) tárkapacitás miatt a flash drive ma az egyik legnépszerűbb, legrugalmasabb adathordozó a piacon.

SSD meghajtó (1983- )

  • Formátum élettartama: 38 év
  • Adattároló kapacitás: 128 kilobájt – 30 terabájt

Az SSD technológiát az 1950-es években kezdték fejleszteni, de eltelt vagy 30 év, mire az első, nem laborkísérletekben használt példányok a közönség elé kerültek. A Sharp 1983-ban debütált számítógépét, a PC-5000-et már szilárdtest cartridge-ekkel szerelték föl – igaz, ezeknek csak 128 kilobájt volt az adattároló kapacitása.

Az SSD-ket magyarul szilárdtest-meghajtónak vagy tartós állapotú meghajtónak hívják; az angol névből (solid state drive) mindkét fordítás kiolvasható. A solid state éppenséggel utalhat arra is, hogy az SSD-k tartós (non-volatile) adattárolók, amik egymáshoz kapcsolt flash memóriachipeken tárolják az adatokat. Ezek éppúgy lehetnek különálló modulok, mint az alaplaphoz fixen rögzített egységek.

A flash memóriachip más elven működik, mint az USB meghajtók flash modulja: az SSD technológia nemcsak megbízhatóbb, hanem gyorsabb is azoknál. Ez a gyorsaság és a tartósság indokolja, hogy az SSD-s miért jóval drágábbak a hasonló kapacitású USB drive-oknál.

A mozgó alkatrész nélküli SSD merevlemez ma is kurrens termék – annyira, hogy a merevlemezre épülő számítógépes adattárolásnak ez a csúcstechnológiája. A régebbi, olvasófejes modelleknél magasabb vételára a merevlemezek strapabíróságán túl a magasabb sebességű adatkiolvasással indokolható. Ez az árkülönbözet ma már nem túl magas, ahogy az SSD-k vételára is egyre kevésbé mondható annak. 1991-ben egy 20 megabájtos SSD meghajtó még 1000 dollárba került; ma egy terabájtos kiszerelésű modellt meg lehet kapni 15 000 forintért.

A Qubit szerkesztősége azért dolgozik, hogy a magyar nyilvánosság hiteles, alapos és közérthető tudományos ismeretekhez jusson. Tesszük ezt politikamentesen, közszolgálati hevülettel, száznál több kutató és tudós bevonásával. Égető kérdések, dermesztő válságok és zavaros álhírek sűrűjében igyekszünk tartani a fáklyát immár havi bő hétszázezer olvasónknak. Cikkeink ingyen olvashatók, de nem ingyen készülnek. Segítsd a munkánkat!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: