تاريخ تطور وحدات التخزين

على مر العقود، شهدت وحدات التخزين تطورات كبيرة من حيث السعة والحجم والسرعة. كانت البداية مع الأقراص المرنة وصولاً إلى الوحدات الحديثة ذات السعات الضخمة. سنتناول في هذا المقال تاريخ تطور وحدات التخزين وكيف تطورت التكنولوجيا لتلبية احتياجات المستخدمين المتزايدة.و أنا عن نفسي عاصرت البدايات منذ فترة القرص المرن حجم 5.25 بوصه و بسعة 128 كيلوبايت وكذلك الأقراص المرنة إلى 1.44 ميجا بايت (MB) في حجم 3.5 بوصات كان ذلك في عام 1991 عندما كنت طالب في الصف الرابع العام و في مدرستي كنا ندرس مادة الحاسوب لأنه في ذلك الوقت دخلت هذه المادة في المدارس النموذجية.

الأقراص المرنة (Floppy Disks)

ظهرت الأقراص المرنة لأول مرة في السبعينيات وكانت تُستخدم لتخزين البيانات ونقلها. كانت هذه الأقراص صغيرة الحجم وسهلة الاستخدام، لكنها كانت محدودة السعة. أول الأقراص المرنة كانت بحجم 8 بوصات وسعة 79.7 كيلو بايت (KB) فقط. بحلول الثمانينيات، تم تحسين سعة الأقراص المرنة إلى 1.44 ميجا بايت (MB) في حجم 3.5 بوصات. كانت هذه الأقراص معيارية للاستخدام في الحواسيب الشخصية لنقل الملفات الصغيرة والبرامج.

الأقراص الصلبة (Hard Drives)

تم تقديم أول قرص صلب في عام 1956 من قبل شركة IBM وكان يحتوي على 50 قرصًا بطول 24 بوصة وسعة تخزين إجمالية تصل إلى 5 ميجا بايت (MB). كانت هذه الأقراص ضخمة وثقيلة، ولكنها كانت بداية لتحول كبير في كيفية تخزين البيانات. خلال السبعينيات والثمانينيات، بدأت الأقراص الصلبة تتقلص في الحجم وتزداد في السعة، مع تحسينات كبيرة في سرعة الوصول إلى البيانات. بحلول التسعينيات، أصبحت الأقراص الصلبة بسعة 10 جيجا بايت (GB) شائعة. اليوم، يمكن العثور على الأقراص الصلبة بسعات تصل إلى عدة تيرا بايت (TB) مع سرعات قراءة وكتابة عالية جدًا.

الأقراص البصرية (Optical Discs)

في الثمانينيات والتسعينيات، ظهرت الأقراص البصرية مثل الأقراص المدمجة (CDs) وأقراص الفيديو الرقمية (DVDs). كانت الأقراص المدمجة تقدم سعة تخزين تصل إلى 700 ميجا بايت وكانت تستخدم بشكل واسع لتخزين الموسيقى والبرامج. بعد ذلك، ظهرت أقراص DVD بسعة 4.7 جيجا بايت، والتي كانت تستخدم بشكل كبير لتخزين الأفلام والبيانات الكبيرة. لاحقاً، تم تطوير تقنية الأقراص الزرقاء (Blu-ray) التي قدمت سعات تصل إلى 50 جيجا بايت، مما أتاح تخزين أفلام عالية الدقة والبيانات الضخمة.

وحدات التخزين الفلاشية (Flash Storage)

مع بداية الألفية الجديدة، بدأت وحدات التخزين الفلاشية تكتسب شعبية كبيرة. تشمل هذه الوحدات بطاقات الذاكرة وأقراص الفلاش USB، وكانت تتميز بصغر حجمها وسعاتها الكبيرة. تم تقديم أول أقراص فلاش USB في عام 2000 بسعة 8 ميجا بايت فقط، لكن سرعان ما تطورت لتصل إلى سعات تتجاوز 1 تيرا بايت في السنوات الأخيرة. كما أصبحت بطاقات الذاكرة شائعة الاستخدام في الكاميرات الرقمية والهواتف الذكية.

التخزين السحابي (Cloud Storage)

في السنوات الأخيرة، أصبح التخزين السحابي شائعاً بشكل متزايد. يقدم هذا النوع من التخزين سعات غير محدودة تقريباً، حيث يمكن للمستخدمين تخزين بياناتهم على خوادم شركات التخزين السحابي والوصول إليها من أي مكان عبر الإنترنت. تشمل هذه الخدمات شركات مثل Google Drive وDropbox وAmazon Web Services (AWS). يوفر التخزين السحابي مرونة كبيرة وسهولة في الوصول إلى البيانات من أي جهاز متصل بالإنترنت، مما يجعله خيارًا مفضلاً للكثيرين.

جدول وحدات التخزين

فيما يلي جدول يوضح وحدات التخزين المختلفة، بدءاً من البت (Bit) وصولاً إلى وحدات التخزين الكبيرة بعد التيرا بايت:

تاريخ تطور وحدات الخزن من سنة 1956 الى 2022

سنة 1956 : أول قرص صلب بالعالم من إنتاج شركة IBM واسمه RAMAC 305 وصل سعره 10 آلاف دولار في ذلك الوقت، كان بحجم 5 ميغا وحجمه بحجم غرفة صغيرة.كما في الصورة أعلاه

سنة 1961 : شركة IBm تنتج أول قرص صلب له رأس قراءة يحمله التيار الهوائي

سنة 1963 : إنتاج أول قرص صلب 6 أطباق كل واحد قطره 36 سم وهو قابل للإزالة وحجمه 2.6 ميغا (IBM)

سنة 1966: إنتاج أول قرص صلب برأس تسجيل من الحديد الممغنط المعالج (IBM)

سنة 1970 : شركة Western Digital تفتتح أعمالها بكاليفورنيا- سنة 1973 : إنتاج أول قرص صلب مغلق بمحاور منزلقة (IBM)

سنة 1978 : أول قرص صلب من نوع RAID (الأقراص الصلبة ذات تقنية Mirror)

سنة 1979 : افتتاح شركة Seagate

سنة 1979 : انتجت IBM قرصاً صلباً بسبعة أطباق قياس 34 سم مكونة من مادة الفيلم (المشابهة لمادة القرص المرن حالياً) وكانت سعته 571 ميغا

سنة 1979 أيضاً : أول قرص صلب يوضع بالحاسب بستة أطباق قطر 20 سم ويتسع ل 64 ميغا

سنة 1979 أيضاً : أنتجت Seagate قرصاً صلباً أصبح يعتمد للمايكروكمبيوتر بشكل كبير

سنة 1980 : أول هارد سعته 1Gigaووزنه 110 كيلو وwg سعره 40 ألف دولار وحجمه بحجم مكتبة صغيرة

سنة 1980 : Seagate تنتج أول قرص صلب قطره 5.25 إنش

سنة 1981 : Seagate تتحد مع NCR وتتم ولادة نظام SCSI

سنة 1982 : Western Digital تعلن عن أول قرص صلب برقاقة تحكم وحيدة

سنة 1983 : Rodime تنتج أول قرص صلب بالحجم الذي نستخدمه بحواسبنا 3.5 أنش ويتسع ل 10 ميغا وبه طبقتين

سنة 1984 : تنتج Western Digital أول قرص صلب لصالح حواسب IBM من نوع Winchester المغلق ويعتمد كقياسية في إنتاج الاقراص الصلبة للحواسب

سنة 1985 : تتعاون Compaq و Western Digital لإنتاج أول واجهة IDE بأربعين مسماراً

سنة 1985 : أول دمج لوحدة تحكم الهارد بالقرص الصلب وكان من قبل شركة imprimis

سنة 1985 : شركة Quantom تطور أول تقنية للجمع بين قرصين صلبين على مستوى الحاسب

سنة 1985 : شركة Western Digital تطلق تقنية ESDI وهي عبارة عن رقاقة تضاف للحاسب وتسمح بتضخيم وتسريع عمل الأقراص الصلبة

سنة 1986 : المواصفات القياسية لهاردات الSCSI ترى النور وMac أول الشركات التي تعتمدها

سنة 1986 : أول قرص صلب 2.5 إنش للحواسب المحمولة وكان بحجم 20 ميغا ومؤلف من طبقين

سنة 1988 : أول مرة ينتج قرص صلب بالأبعاد المعتمدة حالياً في الحواسب العادية يعني ارتفاع 1 إنش

سنة 1990 : أول قرص صلب Caviar من إنتاج Western Digital طبعاً والموديل يباع حتى يومنا هذا

سنة 1991 : أول قرص يعتمد تقنية الطبقات الممغنطة وكانت سعته 1 غيغا من إنتاج IBM وكان يستخدم للكمبيوترات المركزية

سنة 1991 إنتاج أول قرص مؤلف من طبقة واحدة ويتسع 21 ميغا

سنة 1992 : Seagate تنتج أقراص صلبة 2.5 إنش للمحمول ضد الصدمة (Shock sensing)

سنة 1992 : إنتاج أول قرص 7200 RPM ومن قبل Seagate

سنة 1992 : Hp تنتج أول قرص صلب 2.5 إنش بسعة 2.1 غيغا بايت

سنة 1994 : إنتاج أول قرص صلب بواجهة EIDE

سنة 1996 : IBM تطور تقنية تخزن 120 ميغا بايت تقريباً بإنش مربع على إحدى طبقات القرص الصلب

سنة 1996 : Seagate تنتج عائلة شيتا وهي أقراص بسرعة دوران 10000 بالدقيقة

سنة 1997 : تطوير تقنية تخزين تسمح للأقراص الصلبة من أن تحمل حتى 16 غيغا (IBM)

سنة 1998 : IBM تنتج أصغر الأقراص الصلبة على الإطلاق بسعة 340 ميغا وبحجم إنش

سنة 2000 : Maxtor اشترت منافستها Quantom مما جعلها من أكبر شركات إنتاج الأقراص الصلبة

سنة 2000 : Seagate تنتج قرص صلب بسرعة 15000 RPM وسمتهCheetah X15

سنة 2002: Seagate وإنتاج أول قرص SATA وسمته باراكودا

سنة 2002 : Seagate تسجل تفوقاً بتطوير تقنية تخزن 12.5 غيغا بالإنش المربع

سنة 2002 : Seagate تطور تقنية تدعى HAMR “التسجيل المغناطيسي بمساعدة الحرارة” وهذا رفع المقاييس إلى 100 مرة

سنة 2003 : تبيع IBM قسم تطوير وحدات التخزين إلى Hitachi وفعلاً ازدحم سوق البحصة تلك السنة بهاردات الهيتاشي الرديئة وبعدها اختفت من السوق

سنة 2003 : Western Digital وإنتاج أول هارد SATA نوع Raptor وبسرعة 10000 RPM

سنة 2004 : Toshiba تنتج قرصاً صلباً بقطر 2 سم يتسع ل 2 غيغا

سنة 2005 :Toshiba تعلن عن قرصها بقطر 4.5 سم ويتسع ل 40 غيغا

سنة 2006 : ينقلب السحر على الساحر وSeagate تشتري Maxtor اللي حرمتنا سابقاً من Quantom

سنة 2006: تنتج Seagate قرصاً 2.5 إنش للكمبيوترات المحمولة بسعة 160 غيغا بايت ويستخدم تقنية جديدة تسمى التسجيل العامودي

سنة 2006 :Seagate تنتج قرص صلب من نوع باركودا ويتسع 750 غيغا وهو أكبر هارد ليومنا هذا

سنة 2006 : Western Digital تنتج قرص Raptor جديد بسعة 150 غيغا وبنافذة وامضة ترينا عمل القرص بالداخل

سنة 2006 : وآخر خبر إعلان Cornice وSeagate إنتاج قرص صلب 12 غيغا على إنش مربع واحد وHطلق بالأشهر الأخيرة من 2006.

الثورة الحقيقية بعد عام 2006

2007: ظهور تقنية SSD (Solid State Drive)

في عام 2007، بدأت أقراص التخزين ذات الحالة الصلبة (SSD) في الظهور بشكل بارز في السوق. تتميز هذه الأقراص بعدم وجود أجزاء متحركة، مما يجعلها أكثر متانة وأسرع بكثير من الأقراص الصلبة التقليدية (HDD). كانت أولى أقراص SSD المتاحة تجارياً صغيرة السعة نسبياً ومكلفة، لكنها قدمت تحسينات كبيرة في سرعة القراءة والكتابة.

2008: تطور تقنية التخزين السحابي

بدأت خدمات التخزين السحابي مثل Dropbox وGoogle Drive وOneDrive تكتسب شعبية كبيرة في عام 2008. وفرت هذه الخدمات للمستخدمين القدرة على تخزين بياناتهم على خوادم بعيدة والوصول إليها من أي مكان عبر الإنترنت، مما أضاف مرونة كبيرة وسهولة في الاستخدام.

2009: الأقراص الهجينة (SSHD)

في عام 2009، تم تقديم الأقراص الهجينة (SSHD)، التي تجمع بين سرعة SSD وسعة HDD. تم تصميم هذه الأقراص لتقديم أفضل ما في العالمين، حيث توفر سرعة عالية في الوصول إلى البيانات مع سعات تخزين كبيرة.

2010: الأقراص الصلبة ذات السعات الكبيرة

في عام 2010، وصلت سعات الأقراص الصلبة إلى 3 تيرابايت (TB) لأول مرة، مما مكن المستخدمين من تخزين كميات هائلة من البيانات. كانت هذه الأقراص مثالية للاستخدام في مراكز البيانات وأجهزة الكمبيوتر ذات الاحتياجات التخزينية الكبيرة.

2012: تقنية التخزين بتقنية NAND ثلاثية الأبعاد

في عام 2012، قدمت شركات مثل Samsung وIntel تقنية NAND ثلاثية الأبعاد (3D NAND)، التي سمحت بزيادة كثافة التخزين وتقليل تكاليف الإنتاج. أدى ذلك إلى تحسين أداء أقراص SSD وتخفيض أسعارها.

2013: وصول سعات SSD إلى 1 تيرابايت

في عام 2013، بدأت سعات أقراص SSD في الوصول إلى 1 تيرابايت، مما جعلها خياراً أكثر جاذبية للاستخدامات العامة. كانت هذه الأقراص توفر سرعة عالية وسعة كبيرة في نفس الوقت، مما جعلها بديلاً مغرياً للأقراص الصلبة التقليدية.

2016: تقنية NVMe

في عام 2016، بدأت تقنية NVMe (Non-Volatile Memory Express) في الانتشار، مما أتاح تحسينات كبيرة في سرعة نقل البيانات لأقراص SSD. سمحت هذه التقنية بالاستفادة الكاملة من سرعات التخزين العالية التي تقدمها ذاكرة الفلاش، مما أدى إلى تحسين أداء أجهزة الكمبيوتر بشكل كبير.

2018: سعات تخزين أكبر وأداء أعلى

في عام 2018، وصلت سعات أقراص SSD إلى 4 تيرابايت وأكثر، مع تحسينات كبيرة في الأداء والموثوقية. كما شهدت هذه الفترة تطوراً كبيراً في تقنيات التبريد وتحسين إدارة الطاقة للأقراص الصلبة.

2020: التخزين الفائق السرعة وتطور التخزين السحابي

بحلول عام 2020، أصبحت سعات التخزين تصل إلى 18 تيرابايت للأقراص الصلبة التقليدية و8 تيرابايت لأقراص SSD. كما شهد التخزين السحابي تطورات كبيرة، مع زيادة الاعتماد على الخدمات السحابية لتخزين البيانات الشخصية والمؤسسية.

2021: تقنية QLC NAND

في عام 2021، تم تقديم تقنية QLC (Quad-Level Cell) NAND، التي سمحت بتخزين 4 بتات من البيانات في كل خلية، مما زاد من كثافة التخزين وخفض التكلفة. هذه التقنية ساعدت في جعل أقراص SSD ذات السعات الكبيرة أكثر انتشاراً.

2022: الابتكارات في تقنية HAMR وMAMR

في عام 2022، استمرت الابتكارات في تقنيات التسجيل المغناطيسي بمساعدة الحرارة (HAMR) وتقنية التسجيل المغناطيسي بمساعدة الموجات الميكروية (MAMR)، مما سمح بزيادة كثافة البيانات على الأقراص الصلبة التقليدية.

الخلاصة

لقد قطعت وحدات التخزين شوطاً طويلاً منذ الأقراص المرنة الصغيرة بسعاتها المحدودة حتى وصلنا إلى وحدات التخزين الفلاشية (USB) والأقراص الصلبة والسحابية بسعاتها الهائلة. ومع استمرار التطور التكنولوجي، من المتوقع أن تستمر سعات التخزين في الزيادة وتصبح أكثر كفاءة وسرعة. تعد وحدات التخزين اليوم جزءًا أساسيًا من حياتنا اليومية، حيث تمكننا من حفظ كميات هائلة من البيانات والوصول إليها بسهولة وفعالية.