Jak jsme uchovávali data v minulém století?

V dnešní době jsou data tím nejcennějším, co máme, a málokdy si uvědomujeme jejich důležitost. Ruku v ruce s daty jdou i média, na která se data ukládala nebo do dnešních dob ukládají. Pojďme zavzpomínat na léta (naštěstí) dávno minulá a nahlédnout do dob, kde se lidem o terabytových discích mohlo jen zdát.

Děrné štítky

Děrný štítek je jedno z prvních paměťových médií moderní informatiky. Jejich historie se ale neváže jen k počítačům nebo automatům – děrné štítky se používaly v 19. století pro řízení tvorby vzorů tkacími stroji. Svoji důležitou roli sehrály také při sčítání lidu v USA v roce 1890, kde pomáhaly urychlit celý proces. Při předchozím sčítání lidu v roce 1880 bylo na vyhodnocení potřeba celých osm let. Díky štítkům byly výsledky v roce 1890 známy již za rok.

Při druhé světové válce se díky děrným štítkům vypočítával průběh reakcí při vývoji atomové bomby. V oblasti informatiky štítky setrvaly do 80. let 20. století a na jejich principu fungovala i děrná páska nebo magnetická páska. Používání štítků nadobro skončilo v devadesátých letech, kdy na scéně byla mnohem modernější média, jako byly diskety nebo CD.

Klasický děrný štítek je vyroben z tenkého kartonu, na kterém jsou sloupce. Informace se pak zjišťovaly podle toho, na jaké pozici byla dírka. Nejčastěji byly používány štítky 80sloupcové, ve kterých byla dírka ve tvaru obdélníku. Méně častější byly štítky 90sloupcové, kde dírka měla tvar kruhu.

Na děrných štítcích byly často uchovávány zdrojové kódy různého softwaru. Tehdy musely být těsně za sebou a nesměly se pomíchat. Aby nedošlo k omylu, takové sady děrných štítků pak byly později pomocně očíslovány. A jak moc informací se na tento typ nosiče vešlo? Na vrcholu své slávy se na jeden děrný štítek vešlo celkem 0,08 kB dat. Na naše současné potřeby je to dosti úsměvná hodnota.

Děrná páska

Ruku v ruce s děrnými štítky šla i děrná páska, která je nahradila. Hojně byla využívána v dálnopisech, což byla zařízení, která umožňovala přenos textových zpráv po speciálních a telefonních linkách. Později byla použita jako vstupní a výstupní média pro počítače.

Děrná páska byla vyrobena z papíru, který umožňoval lepší spojování do smyček. Protože papír nebyl jeden z nejtrvanlivějších materiálů, používala se i kovová páska, na kterou se ukládala data, která měla vydržet delší dobu.

Páska, která se využívala v dálnopisech, byla pětistopá. Do počítačů se používala osmistopá. Tyto pásky obsahovaly kromě počtu stop (z názvu vyplývající) také vodící stopu, která se dala lehce poznat – zatímco klasické stopy měly velké otvory, ty vodící je měly podstatně menší. Jestli byla páska správně proděrovaná se zjišťovalo pomocí liché či sudé partity. Znamená to, že všechny znaky měly buď lichý nebo sudý počet otvorů.

Bubnová magnetická paměť

Ve 20. století ještě zůstaneme – v 50. letech se kromě štítků používala ještě bubnová magnetická paměť, která nahrazovala operační paměť a povětšinou i paměť pro trvalá data. Tato paměť se skládala z rotujícího válce vyrobeného z nemagnetického materiálu, na kterých byla nanesena feromagnetická vrstva. V malé vzdálenosti od onoho bubnu byly umístěny elektromagnetické hlavy, které sloužily ke čtení a zapisování dat. Hlavy svojí polohu neměnily a dokázaly přečíst jen jednu stopu podél obvodu válce. Čtení a zápis byly prováděny paralelně. Kolem bubnu byla připevněna kruhová clona s otvory, která sloužila k adresování paměti – ta neměla mnoho – pouze několik kilobytů.  

Magnetická páska

Zatímco předchozí paměti mohly působit trochu exoticky, s magnetickou páskou se určitě každý setkal – kdo by si nepamatoval magnetofonové kazety nebo VHS? Kromě toho se taky používaly jako zálohovací pásky pro sálové počítače a všude možně, kde bylo potřeba uložit data spolehlivě po delší dobu. Také osobní počítač IBM PC se mohl pochlubit magnetickou páskou jako paměťovým médiem.

S magnetickou páskou jste se mohli setkat například u audiokazet.

Svoji premiéru magnetická páska odehrála v roce 1926 v Německu. Tehdy ji německo-rakouský inženýr Fritz Pfleumer použil pro záznam zvuku, přičemž vycházel z magnetického záznamu na drát z roku 1898 od dánského inženýra Valdemara Poulsena. Pfleumerův objev využíval prášek oxidu železitého, který byl nanesen na dlouhém proužku papíru. Toho se ujaly společnosti AEG a BASF, díky kterým byl Pfleumerův vynález zdokonalen. Místo papíru se začal používat celuloidový pásek, na který bylo možno přes tenkou mezeru kruhového magnetu zaznamenávat kmitočty zvuku. Tento pásek se začal rozšiřovat jako paměť pro magnetofony. Páska byla snadno a rychle opravitelná – díky tomu se v rozhlasovém vysílání mohlo začít “stříhat”.

Z historických a politických důvodů o vynálezu nikdo nevěděl. Na světlo světa přišla magnetická páska díky Američanům Jacku Mullinovi a Johnu Orrovi, kteří po válce tuto technologii získali a tím se odstartoval rozvoj audia a videa.

 

Magnetooptický disk

Stejně jako magnetická páska nebo bubnové magnetické paměti jsou i magnetické disky založeny na magnetických vlastnostech. Ke čtení disku se používají magnetooptické mechaniky, které vyráběly firmy jako 3M a SONY. Disk v průměru 13 cm dosahoval kapacity na každé straně až 1,3 GB. První komerční uvedení je datováno na rok 1985. Zpočátku byly tyto disky nepřepisovatelné, možnost přepsání byla přidána později.

Magnetooptický disk funguje na principech magnetických vlastností určitých materiálů za určitých teplot. Čtení a zapisování do této paměti realizováno díky optickému systému a malé cívce, která vytváří malé magnetické pole. Pokud se zaznamenává nějaká informace, je zmagnetování vrstvy provedeno pouze v místě ohřátých na tzv. Curieho bod, což je 240 stupňů Celsia. Při této teplotě je způsobena ztráta feromagnetických vlastností materiálů, které jsou na tuto teplotu zahřány. Čtení je založeno na odlišnosti odrazivosti zmagnetizovaných a nezmagnetizovaných míst na povrchu disku samotného.

Disketa

S disketami se setkal snad úplně každý, kdo měl v dětství počítač z devadesátých let – na charakteristický zvuk disketových mechanik nelze jen tak zapomenout. (Pro pobavení: věděli jste, že na disketové mechaniky jde i hrát hudba?) Přesto v dnešní době je disketa spíše ikonkou, kterou ukládáme soubory, než paměťovým médiem.

Diskety byly uvedeny v roce 1971, tehdy ještě osmipalcová velikost s kapacitou 160 kiB, později až 1,1 MiB. O pět let později byl představen menší formát diskety, která měla jen pět a čtvrt palce. Z počátku dosahovala úplně stejné kapacity jako její osmipalcová kolegyně, ale později měla 1,2 MiB. Tato disketa se začala používat v osobních počítačích od roku 1981, její výroba byla ukončena v roce 1995. Neznámější disketou je tří a půl palcová disketa, která se začala vyrábět v roce 1984. V “tříapůlce” můžeme dosáhnout kapacity nejčastěji 1,44 MiB, i když z počátku jsme mohli dosáhnout pouze na 400 či 800 kiB.

Takto by to dopadlo, pokud byste chtěli pomocí disket vyjádřit kapacitu dnešních USB flash disků.

Diskety byly ovšem velmi oblíbené, a to nejen díky cenové dostupnosti samotných disket, ale také díky rozšířenosti disketových mechanik. Jejich život však pomalu vyhasínal na počátku nového milénia, kdy byly vytlačeny jinými médii. Důvodem bylo to, že diskety měli malou kapacitu, nízkou životnost a rychlost také nebyla úplně nejlepší. Lepšími parametry se mohli chlubit nastupující optické disky (CD).

I když to vypadá, že diskety kompletně zemřely, není to úplně pravda. Dnes mají diskety své využití – například jsou používány pro nouzové bootování ve velmi starých systémech. Setkat se s nimi můžeme i v hudebním průmyslu, kde jsou nedílnou součástí některých syntetizátorů nebo samplerů.

Jak dlouho tu s námi vydrží CD a DVD disky?

Pomalu ale jistě jsme se dostali do dnešních dní. Dnes používáme nejčastěji HDD, SSD, USB flash disky a čím dál víc dat posíláme “do cloudu”. Někteří stále ještě používají CD a DVD disky. Otázkou zůstává, jak dlouho s námi vydrží. Hudbu už spíše streamujeme z hudebních služeb než z CD a na filmy či seriály koukáme online. A ruku na srdce – kdy jste naposledy využili CD mechaniku ve vašem notebooku či stolním počítači?

Do budoucna sice nevidíme, ale můžeme předpokládat, že nás čeká ještě zajímavý vývoj v této oblasti. Možná, že jak nám dnes přijdou vtipné kapacity disket, budoucím generacím budou připadat vtipné kapacity dnešních pevných a USB flash disků. Pokrok nezastavíš!

 

Obrázky:
blogspot.com, zive.cz, reshared.net, pixabay.com

SdíletShare on Facebook5Share on Google+0Tweet about this on TwitterEmail this to someone

Milan Kurka

V redakci časopisu začínám třetí rok a stále mě to neuvěřitelně baví – stejně jako FIT! Obě tyto věci spojují mé největší záliby v jednu – a to psaní o informatice. Kromě časopisu jsem členem FIT++, kde kromě jiného organizuji akci pro nové studenty Hello FIT!. Přizván jsem byl také k organizaci fiťáckého Seznamováku, pravidelně mě můžete vidět na různých fakultních akcích a … prostě je toho hodně. :) Ve volném čase se věnuji grafice, webařině a výletům do neznáma, protože život přeci není jen počítač. :) Kontaktovat mě můžete na kurkamil@fit.cvut.cz.