HP, IBM и Seagate формируют консорциум Linear Tape-Open (LTO)

Несмотря на относительно низкую скорость доступа, лента данных в удобных корпусах картриджей продолжала развиваться как дополнение к дискам как самая низкая стоимость, наименьшее энергопотребление и самая безопасная технология для хранения больших объемов данных в течение длительных периодов времени.

По контракту с Digital Equipment инженер Фред Хертрик разработал формат Digital Linear Tape (первоначально в картридже на 94 МБ под названием CompacTape), представленный в ленточном накопителе TK50 в 1984 году. Quantum приобрела ленточный бизнес в 1994 году и предлагала «Super DLT» с емкостью картриджей 20 ГБ и выше в начале 2000-х годов.

Три ведущих производителя архивных ленточных систем хранения данных, HP, IBM и Seagate Tape Technology (также в конечном итоге приобретенная Quantum), объявили о создании консорциума по стандарту Linear Tape Open (LTO) в 1997 году для руководства разработкой, лицензированием и сертификацией носителей и производителей для новых ленточных систем высокой емкости. Ключевые аспекты технологий, лежащих в основе успеха семейства продуктов LTO, были прототипированы под руководством Джеймса Х. Итона из IBM. В 2010 году LTO поддержала формат Linear Tape File System (LTFS), разработанный IBM, который облегчил требования к архивированию лент. В 2015 году продукты LTO находятся в шестом поколении (LTO-6), а дорожная карта консорциума LTO была расширена до десяти поколений.

Новые поколения технологий головок лент и носителей, такие как усовершенствованная боковая сервоприводная головка и магнитные носители с частицами феррита бария, вместе с перпендикулярной записью и головками пленки MR, GMR и TMR, разработанными для бизнеса HDD, привели к увеличению плотности хранения на лентах, аналогичной той, которая наблюдается у дисков, на 30-40% в год . В 2014 году FujiFilm-IBM* и Sony независимо друг от друга объявили об успешном прототипировании новых ленточных материалов, которые позволят записывать до 185 ТБ (терабайт) на один картридж данных формата LTO-6. Технология продолжает развиваться: в начале 2015 года Fujifilm и IBM сообщили о достижении несжатой емкости картриджа ленты в 220 ТБ, что представляет собой самую высокую емкость хранения для любой единицы носителя информации. Исследования независимых отраслевых аналитиков продолжают указывать на то, что лента обеспечивает самую низкую общую стоимость эксплуатации (TCO) среди всех технологий для долгосрочного хранения архивной информации.

Записываемые компакт-диски заменяют магнитные дискеты в качестве портативного хранилища

В 1990 году компании Philips и Sony опубликовали «Оранжевую книгу», в которой описывались характеристики оптического сигнала, физическое расположение, методы записи и условия тестирования записываемых компакт-дисков. На CD-ROM содержимое постоянно кодируется на диске в процессе производства.

Потребительские записываемые компакт-диски (CD-R) используют тепло лазерного луча для изменения оптических свойств выбранных областей на слое органического красителя. Записанные данные считываются путем преобразования излучения, отраженного от красителя, в электрический сигнал. Изготовленный из поликарбоната, 12-сантиметровый диск CD-R имеет емкость хранения около 80 минут аудио или 650 МБ данных. CD-R — это технология однократной записи и многократного чтения. Характеристики для носителей CD-Rewritable (CD-RW), которые позволяют стирать и повторно использовать диск, были добавлены в 1996 году.

Используя сложное, дорогостоящее оборудование, CD-R начал использоваться профессионально с 1991 года. Pioneer и Yamaha из Японии представили более ранние потребительские системы, но выпуск Hewlett-Packard в 1995 году HP 4020i, рекордера CD-R стоимостью 995 долларов, произведенного Philips, сделал технологию широко доступной. Производители разработали программные инструменты и рекордеры для настольных компьютеров, ноутбуков и нетбуков в самых разных конфигурациях и интерфейсах, включая SCSI, EIDE/ATAPI, Parallel, USB и IEEE 1394 (Firewire). Улучшения в красителях и полупроводниковых лазерах увеличили скорость записи данных со 150 КБ/с (1X) до 7,8 МБ/с (52X); время записи полного диска сократилось с 80 до всего лишь 1,5 минут. Развитие базовой технологии для записываемых оптических дисков было обусловлено ориентацией на конкретные развлекательные приложения (CD для часового аудио, DVD для полного фильма стандартной четкости, Blu-ray для полного фильма высокой четкости), а последующие поколения приводов были стандартизированы для обеспечения обратной совместимости с оригинальным CD-R.

Наличие версий CD-ROM и CD-R позволило компакт-дискам заменить магнитные дискеты в качестве предпочтительного носителя информации и хранения для персональных компьютеров, а также в коммерческих приложениях, таких как создание изображений документов, сохранение записей и настольные издательские системы.

Жесткие диски размером 2,5 дюйма и меньше подходят для портативных устройств: от ноутбуков до музыкальных плееров

Миниатюрные жесткие диски способствовали росту персональных мобильных устройств и практичных, легких портативных компьютеров в конце 1980-х годов. Основанная пионером малых дисков Терри Джонсоном, компания PrairieTek, Лонгмонт, штат Колорадо, представила 20-мегабайтный 2,5-дюймовый диск в 1988 году. Имея высоту всего 25 мм, PT220 стимулировал волну инноваций в мобильных вычислениях.

Paraire Tek наткнулась на производство продуктов с большей емкостью и была быстро обогнана JVC и Conner Peripherals. К 1992 году Disk/Trend перечислил 11 производителей устройств емкостью от 100 до 200 МБ. Физический размер уменьшался с годами, и корпус высотой 9,5 мм был принят в качестве неофициального стандарта для всех, кроме ноутбуков с самой высокой емкостью хранения или самых тонких. В 2013 году Western Digital и Seagate выпустили устройства высотой 5 мм для субноутбуков.

1,8-дюймовый диск от Integral Peripherals в 1991 году нашел новые применения в небольших потребительских товарах, таких как видеокамеры, аудиоплееры и устройства для мониторинга сердечного ритма. В 1992 году Hewlett Packard представила 20-мегабайтный 1,3-дюймовый диск Kittyhawk, который использовался EO, Inc. в раннем планшетном персональном коммуникаторе с перьевым вводом, но из-за недостаточной емкости он не нашел применения в предполагаемом секторе ноутбуков. Разработанный Тимом Рейли в исследовательском центре IBM Almaden, 1-дюймовый Microdrive 1999 года с объемом памяти 170 МБ и 340 МБ вскоре последовал за продуктами от Seagate, Western Digital и нескольких стартапов. В 2004 году Toshiba анонсировала 0,85-дюймовый диск для мобильных телефонов.

Toshiba, поставщик мобильных жестких дисков с момента появления прочных стеклянных носителей в 1991 году, в 2004 году оснастила первый музыкальный плеер iPod компанией Apple 1,8-дюймовым диском MK5002MAL емкостью 5 ГБ. В более поздних iPod использовались микродиски производства IBM, Hitachi и Seagate, но благодаря более высокой надежности, меньшему размеру, более низкой стоимости и пониженному энергопотреблению полупроводниковые флэш-накопители сегодня в значительной степени заменили технологию жестких дисков в портативных устройствах.

Избыточные массивы независимых дисков превосходят диски мэйнфреймов

Дэвид Паттерсон, Гарт Гибсон и Рэнди Кац из Калифорнийского университета в Беркли представили статью «Дело об избыточных массивах недорогих дисков (RAID)» в 1988 году, в которой утверждалось, что массив из нескольких недорогих дисков, предназначенных для приложений ПК, может превзойти один большой дорогой мэйнфреймовый диск.

Концепция зеркалирования уже была хорошо известна, и некоторые системы хранения уже были построены вокруг массивов небольших дисков, однако их аббревиатура (позже измененная на Redundant Array of Independent Disks) стимулировала интерес к подходу и привлекла коммерческих поставщиков.

Новаторская работа, которая привела к RAID, включает зеркальное дисковое хранилище Tandem Computers в ее Non-Stop Architecture и зеркальные подсистемные дисковые накопители RA8X (теперь известные как RAID уровня 1) DEC в ее системах HSC50 и HSC 70 в начале 1980-х годов. DataVault Thinking Machines использовал коды исправления ошибок (RAID 2) в массиве дисковых накопителей. Накопитель IBM 353 использовал аналогичный подход в начале 1960-х годов. Патентные заявки инженеров IBM, Нормана Кена Оучи (1977) и Брайана Кларка и др. (1988) раскрыли методы, используемые в последующих версиях RAID. Ранние независимые поставщики RAID включают Adaptec и Array Technology, которая была основана в 1987 году и последовательно приобретена Seagate, Tandem и EMC.

Развился ряд стандартных схем, называемых уровнями, каждая из которых имеет множество вариаций. Уровни RAID и связанные с ними форматы данных стандартизированы Ассоциацией индустрии сетевых систем хранения данных (SNIA) в стандарте Common RAID Disk Drive Format (DDF). Сегодня большинство серверных и сетевых хранилищ основаны на RAID, и многие пользователи ПК используют аппаратные или программные RAID-системы на своих собственных машинах.

Магниторезистивная головка и новые носители увеличивают скорость чтения и плотность данных

IBM объявила о крупном отходе от традиционной катушечно-катушечной ленты для хранения больших объемов данных в 1984 году. Приблизительно 25% от размера стандартной 10,5-дюймовой катушки ленты, подсистема магнитной ленты IBM 3480 использовала новый, более простой в обращении прямоугольный картридж емкостью 200 МБ размером 4 x 5 x 1 дюйм, который отвечал спросу на меньший размер, обеспечивая при этом более высокую скорость передачи данных, повышенную надежность и сниженные затраты на обслуживание.

Формат привлек других производителей, включая Fujitsu, M4 Data, Overland Data, StorageTek и Victor Data Systems (VDS), которые производили совместимые с 3480 продукты до начала 2000-х годов. DEC, Philips и другие поставщики предложили переименованные системы. Форм-фактор прямоугольного картриджа по-прежнему используется сегодня в современных ленточных накопителях.

Разработанный на предприятии IBM в Тусоне, штат Аризона, посвященном передовым ленточным накопителям и блокам управления хранением, 3840 включал в себя важные новые функции. К ним относятся первое успешное коммерческое использование магниторезистивных (MR) тонкопленочных считывающих головок в приложении магнитной записи, многобитовый код исправления ошибок, включенный встроенным программным обеспечением (микрокодом), устранение высоких вакуумных колонн за счет использования буферов и новая лента из диоксида хрома. DuPont представила ленту из частиц диоксида хрома (CrO2) в конце 1960-х годов из-за ее более высокой коэрцитивной силы и магнитной стабильности по сравнению с оксидом железа и лицензировала ее для BASF, Memorex и Sony для аудио- и видеозаписи . IBM улучшила носитель с помощью связующих и смазочных материалов для приложений систем обработки данных.

Семейство 18-дорожечных головок 3480 было расширено до 36 дорожек в приводе 3490E в 1991 году. Вместе с более длинной хромодиоксидной лентой 3490E обеспечивал 800 МБ памяти в том же формате картриджа, что и 3480. Позднее технология сжатия данных с улучшенными возможностями записи данных (IDRC) увеличила емкость 3490E до более чем 2,4 ГБ.