26.01.2011, 15:48 Uhr

Die Entwicklung der Festplatte

Von einstigen elektromagnetischen Monstern, die ein ganzes Team von Ingenieuren betreiben mussten, zum stecknadelkopfgrossen Flash-Speicher: Die Entwicklung der Festplatte gehört zu den faszinierenden Kapiteln der Computergeschichte.
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Bei kaum einer Computerkomponente lässt sich die rasante Entwicklung der IT so drastisch vor Augen führen wie bei den Speichersystemen und -platten.

Die Anfänge: Lochkarte

Die Lochkarte war einst die Grundlage, um digitale Informationen bereitzustellen. Sie wurde sowohl für die Speicherung der Programme als auch der zu verarbeitenden Daten verwendet. Lochkarten wurden hauptsächlich in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts verwendet. So fütterten die gelochten Karten aus Karton die ersten kommerziellen Computer wie das IBM-305-System.

Die erste richtige Festplatte

Das 350 Disk Storage System war eine wichtige Komponente des IBM-Systems 305 Ramac (Random Access Method of Accounting and Control). Dieses wurde 1956 eingeführt. Es bestand aus 40 Platten und einem Kopf, der sowohl Informationen schreiben, als auch lesen konnte. Der Kopf war wiederum an einem Arm befestigt, der sich in dem Stapel aus magnetischen Disks nach oben und nach unten bewegte. Die 40 Platten konnten das für damalige Verhälnisse unvorstellbar grosse Datenvolumen von fünf Megabyte speichern.

Der IBM Ramac 305

Ebenfalls 1956 eingeführt, war der IBM 305 Ramac eine Datenverarbeitungsmaschine für allgemeine und universelle Anwendungen. Sie konnte Geschäftsdaten in Echtzeit bearbeiten. Der Computer basierte auf Vakuumröhren und war damit einer der letzten seiner Art, den IBM baute. Bis zum Produktionsende 1961 wurden gut 1000 Systeme hergestellt. Der Computer füllte einen Raum und musste von mindestens drei Administratoren bedient werden.

 Al Hoagland

Einer der Ingenieure von IBM, der die Festplatte für den Ramac-Computer während gut 28 Jahren entwickelte, Al Hoagland, erinnert sich später daran, dass er sich sehr über die vorherrschende Meinung geärgert hat. Demnach wurde der Festplatte damals keine grosse Zukunft vorhergesagt...

Die Ankunft der magnetischen Festplatte

Die magnetische Disk wurde von IBM in den frühen 1950er Jahren entwickelt. Sie enthielt 100 konzentrische Spuren auf jeder Seite. Jeder Track konnte 500 alphanumerische Zeichen speichern. Dies ergab eine maximale Speicherkapazität von fünf Millionen Zeichen. Der Vorteil gegenüber den Vorgängern: Die Informationen konnten direkt abgerufen werden. Die Platte erreichte eine Zugriffszeit von einer Sekunde.

Die magnetische Trommel

Der nächste Evolutionsschritt bestand darin, die Daten auf einer magnetischen Trommel zu speichern, der IBM 650. Die 16 Zoll lange Trommel drehte sich 12'500 Mal pro Minute. Sie bot den Computer des Typs IBM 650 Mitte der 1950er Jahre einen Hauptspeicher von 10'000 Zeichen. Die Daten wurden auf 40 Spuren rund um die Trommel gespeichert.

Vom Schrank zum Kästchen

Die Festplatte des Typs IBM 1311 brachte eine erste "Miniaturisierung" in der Speicherung. Waren die entsprechenden Geräte zuvor von der Grösse eines Kühlschranks, schrumpften sie in der Folge auf die Grösse einer Waschmaschine. Der 1311 hatte sechs Platten, die je 14 Zoll gross waren. Die Besonderheit: Das System enthielt ein herausnehmbares Disk-Paket, das eine maximale Speicherkapazität von 2,6 Megabyte aufwies. Die 1311 war lange Jahre im Dienst der Datenverarbeitung, bis Mitte der 1970er Jahre.

Mobilität ist Trumpf

Nur zwei Jahre nach der Entwicklung des Ramac 305, brachte IBM mit dem 1301 ein Speichersystem auf den Markt, das erstmals über "fliegende Köpfe" verfügte. Diese Schreib- und Leseköpfe waren an Armen (Actuator Arm) befestigt, die die Daten auf die 50 magnetischen Platten von einer Grösse von 24 Zoll transportierten. Vom Prinzip her funktionierte dies schon wie später die PC-Festplatten. Allerdings verfügte jede Platte über eine eigene Schreib- und Lese-Vorrichtung.

Von 1979 bis heute

Das Bild zeigt eindrücklich die Entwicklung der Festplatte seit Ende der 1970er Jahre bis heute: Die erste der sechs Platten misst acht Zoll. Sie wird gefolgt von Kollegen mit Disks, die 5,25 Zoll, 3,5 Zoll, 1,8 Zoll und ein Zoll messen.

Hitachis Microdrive

Eine letzter beachtlicher Schritt in der Verkeinerung der Speicher, war die Einführung des Microdrives von Hitachi. Dieser machte schlussendlich Innovationen in tragbaren Geräten wie dem iPod von Apple erst möglich. Als der iPod 2001 eingeführt wurde, enthielt er eine 1,8 Zoll messende Festplatte, die fünf Gigabyte an Daten speichern konnte. Heute werden die MP3-Player von Apple mit 160-Gigabyte-Disks ausgeliefert.

USB-Speicher

Das vorläufige Ende in der Storage-Entwicklung sind Festkörperspeicher oder NAND-Flash-Speicher. Diese Solid-State-Disk sind drauf und dran, der klassischen Festplatte den Rang abzulaufen. Speziell bei der mobilen Speicherung sind Flash-Drives tonangebend. Der Pico Mini-Flash-Drive von SuperTalent fasst beispielsweise acht Gigabyte an Daten. Grössere USB-Sticks speichern dagegen heute bereits bis zu 250 Gigabyte.

Von 1956 bis 2010

Anno 1956 speicherte der Ramac 305 fünf Millionen Zeichen und füllte damit einen Maschinenraum. Heute gibt es Festplatten mit einem Fassungsvermögen von drei Terabyte. Und die Festkörpertechnik holt mächtig auf, was die Speicherkapazität anbelangt. Die entsprechenden Storagedevices erreichen bald die Terabytegrenze.


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