Os discos rígidos (HDs) são componentes fundamentais para o armazenamento de dados e têm sido utilizados desde a década de 1950. A partir de seus primórdios, eles passaram por diversas evoluções e melhorias, tornando-se cada vez mais compactos, confiáveis e capazes de armazenar grandes quantidades de dados.
Neste artigo, exploraremos a história do HD e suas principais evoluções com o tempo, desde os primórdios dos discos magnéticos até os atuais discos rígidos de alta tecnologia e capacidade de armazenamento. Veremos como esses dispositivos foram desenvolvidos, como eles evoluíram e como eles afetaram a tecnologia que usamos hoje.
O que é HD?
Um disco rígido (HD) é um dispositivo de armazenamento de dados que utiliza uma ou mais placas de metal revestidas com uma camada de material magnético, onde as informações são gravadas e lidas através de cabeças de leitura/gravação que se movem sobre as superfícies dos discos.
Os discos rígidos são os principais dispositivos de armazenamento de dados usados em computadores pessoais, assim como em servidores, dispositivos de armazenamento externos e dispositivos de armazenamento em nuvem. Eles são responsáveis por armazenar vários tipos de dados, como sistemas operacionais, programas, arquivos, músicas, fotos e vídeos.
O HD é conectado ao computador através de uma interface, geralmente SATA (Serial Advanced Technology Attachment) ou SAS (Serial Attached SCSI), alimentado por uma fonte de alimentação. A capacidade de armazenamento dos HDs varia desde alguns GB até vários TB, e sua velocidade de leitura e escrita também varia dependendo do modelo.
À medida que a tecnologia avança, as capacidades de armazenamento e as velocidades dos HDs estão aumentando, tornando-os cada vez mais confiáveis e capazes de guardar grandes quantidades de dados.
Quem inventou o HD?
A invenção do disco rígido (HD) é considerada um marco importante na história da tecnologia de armazenamento de dados. O primeiro HD foi criado por Reynold Johnson, um engenheiro elétrico que trabalhava para a IBM no início da década de 1950. Sua invenção, chamada de RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control), foi apresentada em 1956 e era composta por cinco discos magnéticos que armazenavam um total de cinco milhões de caracteres, o equivalente a cerca de 4,4 MB de dados.
Ele foi o primeiro dispositivo de armazenamento de dados baseado em disco magnético, e ao contrário dos dispositivos de armazenamento anterior, era capaz de acessar aleatoriamente qualquer ponto do disco. A invenção do HD por Reynold Johnson foi essencial para o desenvolvimento da tecnologia de armazenamento de dados e tem sido fundamental para o crescimento e evolução da tecnologia em geral.
Linha do tempo da tecnologia do HD
O HD teve que percorrer um longo caminho para se tornar o que é hoje: sua história começa em 1956 e apresenta diversos marcos de progresso através dos anos. Descubra cada um deles a seguir:
O primeiro HD comercial
O IBM 350 foi a primeira unidade de disco desenvolvida pela IBM em 1956 e lançada em 1957. Era composto por 50 discos magnéticos com 50.000 setores, onde cada um suportava 100 caracteres alfanuméricos. Ou seja, sua capacidade de armazenamento era de 5 Mb.
Primeiro disco com cabeças de rolamento de ar
Em 1961, a IBM lançou o IBM 1301, que tinha cabeçotes projetados para se deslocarem em um colchão de ar em rolamentos pneumáticos e ler os dados dos discos.
Comparado com o IBM 350, o IBM 1301 apresentou um grande avanço em termos de armazenamento, com capacidade para 19 Mb de dados.
A unidade de pacote de disco removível
A evolução do IBM 1301 – o IBM 1311 – veio em 1962, sendo a primeira unidade HD a contar com pacotes de discos removíveis. Cada um deles contendo aproximadamente 2 milhões de caracteres e o dobro da densidade de gravação da versão anterior.
O tamanho do IBM 1311 também apresentou um grande avanço em relação às versões anteriores. Enquanto elas tinham o tamanho aproximado de um guarda-roupas, ele tinha o tamanho de uma máquina de lavar.
Discos flexíveis de oito polegadas
Na década de 50, as empresas estavam considerando desenvolver unidades capazes de armazenar maiores volumes de dados em um único dispositivo.
Então, no final da década de 60, os engenheiros da IBM em San Jose desenvolveram os discos rígidos de oito polegadas – que só começaram a ser comercializados em 1971.
Estes discos tinham uma capacidade de armazenamento extremamente limitada: cerca de 80 Kb, no máximo.
Microcomputadores utilizados para a engenharia, negócios, ou processamento de texto geralmente usavam uma, ou mais unidades de discos flexíveis de 8 polegadas para armazenamento removível.
Unidade de disco rígido lacrada
Em 1973, a IBM criou o HD Winchester 3340: uma unidade de disco rígido lacrada que possuía um hardware selado com mecanismos lubrificados e cabeça de peso reduzido.
A unidade se destacava pela sua cabeça de leitura/escrita menor, mais leve e pelo design dela, que permitia andar mais próximo da superfície do disco.
O Winchester foi o primeiro disco com funcionamento semelhante aos atuais discos rígidos e apresentava o dobro da densidade de informação dos discos anteriores da IBM.
O disquete
Uma evolução dos discos flexíveis de oito polegadas lançada em meados de 1976, o disquete era uma unidade leve, prática e portátil, mas com capacidade de armazenamento limitada (armazenavam apenas 1,44 Mb, no máximo). Por causa disso, eram necessários vários disquetes para armazenar os arquivos.
A tecnologia RAID em HDs
A tecnologia RAID (Redundant Array of Independent Disks ou Conjunto Redundante de Discos Independentes) em HDs foi criada em 1978 pela IBM, visando melhorar a confiabilidade e segurança dos sistemas usando o princípio da redundância.
Consistindo em um conjunto de dois ou mais discos rígidos, a tecnologia RAID é utilizada principalmente em servidores e cumpre dois objetivos básicos:
- Aumentar a velocidade do sistema de disco utilizando a Divisão de Dados (RAID 0);
- Trazer maior segurança ao sistema de disco usando a técnica de Espelhamento (RAID 1).
Mesmo com as novas tecnologias de armazenamento de dados, a tecnologia RAID continua sendo muito utilizada – graças a seu foco em segurança e velocidade.
Unidades de disco rígido para microcomputadores
Em 1980, a empresa Seagate Technology (quando ainda se chamava Shugart Technology) lançou o primeiro disco rígido para microcomputadores, o ST506.
A unidade apresentava um motor ágil e discos que armazenavam 5Mb cada um.
O ST506 era conectado ao sistema do computador através de um controlador de disco e sua interface entre controlador e unidade era derivada da interface SA1000, da Shugart Associates (que, por sua vez, era baseada na interface da unidade de disquete, tornando o projeto da controladora de disco relativamente fácil).
A introdução de IDE e SCSI
Nos anos 80, surgiram os padrões de interface IDE (Integrated Drive Electronics), que também eram chamados ATA (Advanced Technology Attachment) ou PATA (Parallel Advanced Technology Attachment).
Estes padrões inovaram ao trazer o recurso de funcionamento com o driver (controlador) integrado.
A IDE/ATA1 suportava até 540 Mb com taxa de transmissão de 8,3 Mb/s e um ciclo de 240 ns. Já seu oitavo padrão (ATA/ATAPI 8) tinha uma taxa de transmissão maior que 133 Mb/s, com capacidade de armazenamento variando entre 40 Gb até 500 Gb.
No final da mesma década, em 1986, o padrão SCSI foi desenvolvido para conexão de HDs e discos.
O padrão tinha capacidade multi-tasking e alta velocidade de processamento e era implementado em locais que exigiam maiores taxas de transferência do que as oferecidas pelo IDE.
Considerando sua linha do tempo, o primeiro SCSI tinha uma taxa de transferência máxima de 5 Mb/s numa frequência de 5 Mhz, usando 8 dispositivos em uma única conexão.
Já a versão Ultra640 SCSI operava com 160 Mhz de frequência e 16 dispositivos conectados, com uma taxa de transferência máxima que chegava a superar o SATA-III, alcançando 6440 Mb/s.
Introdução do Enhanced Integrated Drive Electronics
Termo cunhado em 1994, o EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics) é um conjunto de extensões para o padrão de conexão ATA-1.
Também conhecido como ATA rápido, IDE rápido ou ATA-2, o EIDE fornecia taxas de transferência muito mais rápidas do que o IDE.
Enquanto os controladores originais da unidade IDE suportavam uma taxa de transferência de até 8,3 Mb/s, o EIDE suportava até 16,6 Mb/s (sendo que alguns poderiam alcançar uma velocidade média até 4 vezes mais rápida que a do IDE).
O padrão EIDE também podia suportar dispositivos de armazenamento em massa de até 8,4 Gb, em contraste com os 528 Mb suportados pelo IDE.
Introdução da Interface SATA
A interface SATA – um IDE padrão para conectar dispositivos como drives ópticos e discos rígidos à placa-mãe dos computadores – foi introduzida em 2000, em substituição aos cabos de fita PATA antigos.
O SATA é, basicamente, uma interface que permite aos dispositivos de armazenamento se conectarem aos sistemas host.
Várias versões dessa interface foram desenvolvidas para permitir o aumento da capacidade e largura de banda.
O primeiro disco rígido de 1 terabyte
Em 2007, é lançado pela Hitachi Storage Technologies, o primeiro disco rígido de 1 Tb do mundo: Deskstar 7k1000.
O dispositivo contava com:
- Interface SATA ou PATA;
- 200 RPM;
- Buffer de 32 Mb (SATA) ou 8 Mb (PATA);
- Tecnologia de Gravação Perpendicular;
- 5 pratos e 10 cabeças de gravação;
- Proteção anti-choque.
Conclusão
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