Transcription
[музыка] Недавно разбирал старый шкаф у себя дома и нашёл вот такую занимательную вещицу. Как мне кажется, постоянным зрителям Дройдера не надо объяснять, что это такое. Но в моём окружении не все такие продвинутые, или просто не такие старые. Так что однажды у меня спросили: "А как ты распечатал иконку сохранения?"
Да уж, как же так получилось, что некогда символ эпохи и самый популярный накопитель переродился в иконку сохранения? Так что сегодня мы поговорим с вами про дискеты – гибкие магнитные диски, которые и не гибкие совсем, и не круглые вообще. Так почему же они так называются? И вместе с этим погрузимся в атмосферу семидесятых, восьмидесятых и девяностых, чтобы рассказать, как именно дискеты повлияли на всё: как они сформировали образ компьютера, компьютерщика и целой индустрии высоких технологий, и даже создали огромную сеть обмена информацией, где биты и байты перемещались ногами. Будет интересно. С вами Мити Иванов, это Дройдер. Приготовьте свои олдскулы, мы [музыка] начинаем.
Скорее всего, когда вы слышите слово «дискета», у вас в голове всплывает вот такая дискета размером 3,5 дюйма. Их было много разных: самая древняя – восьмидюймовая, вот такая огромная; затем появилась поменьше: 5 и четверть дюйма; ну а про 3,5 я уже сказал. И были даже такие Iomega Zip. У нас они не так хорошо известны, потому что появились на заре CD и USB флеш-памяти. Кстати, какой из этих форматов вам наиболее близок? Пишите в комментариях.
Но почему мы их рассматриваем вместе? Это же разные эпохи, разная вместимость данных, разная совместимость. Всё просто: потому что у них всех очень схож принцип чтения и записи данных. Как раз про это мы сейчас и поговорим. Для начала вспомним аудиокассету – ещё один тест на возраст. В аудиокассетах использовалась магнитная лента, а это – магнитный диск, который я достал, разобрав одну из дискет. Выглядят похоже, не так ли? На самом деле у кассеты и дискеты много общего, вплоть до того, что кассеты тоже использовались в качестве устройства хранения данных. Работало это удивительным образом. У нас про это, кстати, есть отдельный ролик, ссылку оставлю в описании.
Давайте сначала про магнитную ленту. Она представляет собой гибкую пластиковую основу, покрытую тонким слоем магнитного материала, например, оксидом железа. Эта лента и есть носитель информации. Как на неё записать, а потом считать данные? Для этого нужно нехитрое устройство – магнитная головка. При подаче напряжения вокруг магнитной головки создаётся магнитное поле, а под ней прокатывают магнитную ленту, и в процессе меняется направление намагниченности частиц. Подаём напряжение – меняем направление частиц; выключаем – не меняем. Грубо говоря, это как тысячи компасов, которые под воздействием магнита меняют своё направление. Только в отличие от компаса, частицы на ленте сохраняют своё направление после того, как магнит перестал действовать.
Но возникает вопрос: на обычной аудиокассете у нас хранится информация аналоговая, а на дискете нам нужна цифровая. Так как же это всё считается нулями и единицами? Вся лента поделена на множество мельчайших областей – доменов. Если два домена выстраиваются в одном направлении, то это один; а если направление меняется, то это ноль. То есть данные не записываются как «намагничено» или «не намагничено», как, например, на оптических дисках, а именно через изменение направления намагниченности. Чтение происходит той же магнитной головкой. Этот принцип основан на законе электромагнитной индукции Фарадея, согласно которому изменение магнитного потока создаёт электрический ток. Такой вот урок физики. На магнитной ленте данные записываются в линию, поэтому для доступа к разным фрагментам данных нужно физически перемотать ленту в нужном направлении.
У дискет принцип похожий, только вместо ленты – диск по кругу. У него расположены дорожки. Количество дорожек зависит от размера дискеты и её плотности. Каждая дорожка поделена на сектора, и в каждый сектор записывается, например, по 512 байт. Это значительно ускоряет доступ, потому что прокрутить диск до нужного места гораздо быстрее, чем перемотать кассету. И как же применялись такие технологии? Как из магнитной ленты получился магнитный диск?
Всё началось в 1971 году. Компания IBM представила первый общедоступный формат дискет – 8 дюймов. Целью было создать более ёмкий носитель, чем перфокарта, которая могла вмещать буквально несколько байт, но менее громоздкий, чем катушка с магнитной лентой. По современным меркам, конечно, не назовёшь такой размер компактным и удобным, но 50 лет назад IBM смело называла такую дискету переносной. С другой стороны, такой размер был выбран как раз намеренно. Катушки с магнитной лентой, о которой мы говорили, были разных форматов, но самый распространённый – катушки диаметром 8 и более дюймов. И инженеры IBM хотели создать что-то более компактное, но всё ещё сопоставимое по размеру с привычным форматом. Такой размер позволял визуально ассоциировать дискеты с катушками, к которым пользователи уже привыкли. Плюс такая дискета в своём первозданном виде вмещала всего 80 Кб. Делать её ещё меньше было не особо целесообразным. Большая, но тонкая и довольно лёгкая. Корпус пластиковый, внутри него – круглый магнитный диск. В корпусе есть отверстие – самое большое в центре для шпинделя, чтобы зафиксировать дискету; маленькое круглое отверстие рядом с ним – с помощью него определялось начало сектора и дорожки; и внизу – длинное для магнитной головки для чтения и записи. А ещё внизу располагается специальная выемка для защиты от записи. Её можно было заклеить – тогда запись была разрешена; если наклейки нет – запрещена. Для определения этого в дисководе был механический контактный датчик. Настройка возможности записи – фишка, которая пройдёт с дискетами весь их путь.
Но есть кое-что более важное, кроме самого формата накопителя. Эта дискета принесла с собой ещё одну инновацию в мир компьютеров – файловые системы. На магнитной ленте все данные записывались последовательно: где хотел считать – туда нужно вернуться, перемотав ленту. А вот на дискетах данные стали делиться на дорожки и сектора, и нужно было как-то фиксировать, где что хранится, чтобы настраивать головку на нужную дорожку. Так что придумали? В самом первом секторе первой дорожки хранить список всех файлов и их местоположения на диске. Это и стало прообразом современных файловых систем. Кстати, цена на такую дискету в среднем составляла 4 доллара. С учётом инфляции – это около 20 долларов сегодня.
И кто же пользовался дискетами в то время? С такими ценами? В семидесятые годы XX века компьютеры уже уверенно шагали по миру, но пока только внутри больших компаний и технических университетов. И это были не тонкие и лёгкие ноутбуки, а огромные мейнфреймы размером с половину комнаты. Так что таскать кипу таких дискет было уделом либо инженеров, либо ботаников-технарей. И конечно, это лучше, чем огромная стопка перфокарт. Дискету, в отличие от перфокарт, можно много раз перезаписывать, а перфокарты приходилось выбрасывать и перебивать новые. А ещё дискеты проще и надёжнее передавать внутри одной команды или одного отдела. Так что даже с такой ценой дискеты были очень выгодным приобретением, особенно учитывая, что к 1975 году объём восьмидюймовых дискет достиг 1 Мб. Изобретение компании IBM – дискеты – позволило компьютерной индустрии совершить большой скачок. Работа с компьютерами в целом и разработка программ в отдельности становилась проще и продуктивнее.
К концу семидесятых годов компьютеры начали становиться персональными. Такие компьютеры, как Apple 2 или Commodore PET, наглядно показывали, что компьютер может быть в каждом доме и офисе. И огромная восьмидюймовая дискета, изначально предназначенная для мейнфреймов, плохо вписывалась в новую реальность. Поэтому и был разработан новый формат дискет – более компактный и удобный – 5,25 дюйма. Носить с собой удобно, произносить название – не очень, поэтому дальше буду говорить «5,25». Стандарт был разработан компанией Shugart Associates в 1976 году. Про эту компанию мало что известно, потому что уже через год её приобрёл Xerox. А сама дискета конструктивно мало чем отличается от восьмидюймовой. Самое главное здесь – корпус был сделан не из картона, а из гибкого пластика – гибкий, то есть «floppy». Именно с этого момента и появилось легендарное название «Floppy диск». Впоследствии им стали называть и старые восьмидюймовые дискеты.
Первая версия дискеты 5,25 вмещала в себя 110 Кб, но в своём последнем исполнении объём вырос до 1,2 Мб. Когда появились двухсторонние дискеты, для их чтения в дисководе должны быть две магнитные головки – ну, точнее, ёмкость зависит от способа форматирования. В отличие от современных носителей, программисты операционных систем могли сами решать, как именно распределять данные на дискете: сколько дать самим данным, сколько использовать для коррекции ошибок и так далее. Как результат – физически формат один, а вот между разными компьютерами совместимости могло и не быть. Например, в компьютерах ZX Spectrum использовался свой собственный формат под названием TR-DOS, и прочитать его на компьютере IBM PC можно было только с помощью специальных программ.
В начале восьмидесятых, как раз благодаря ZX Spectrum, Commodore 64 и другим недорогим компьютерам, случился бум домашних ПК. Владение компом и создание для него программ всё ещё могло быть бизнесом или научными задачами, но появилась прослойка людей, для которых программирование стало хобби. Можно было купить компьютерный журнал, увидеть там код игры или программы, перепечатать себе и пользоваться. Просто. Как раз в это время начинают появляться интегрированные среды разработки – IDE – программы для написания других программ. Просто пишешь программу, компилируешь её и тестируешь. Синхронизация проекта – было записать программу на дискету или кассету и сбегать к другу, обменяться кодом или попросить пофиксить баги.
Немаловажным фактором в распространении дискет было то, что стоила дискета 5,25 около полутора долларов. Сейчас это где-то 4 доллара – значительно дешевле предыдущего формата, но дороже, чем кассета. Поэтому в развивающихся странах кассеты были популярнее дискет. А ещё с такой дискетой связан очень интересный факт: самая первая антипиратская защита для компьютерной игры была придумана для Microsoft Adventure – текстовой игры-приключения. Она была записана на дискету 5,25 и предназначалась для домашнего компьютера TRS-80. Дискеты легко копировать, и Microsoft сразу подумал о том, как предотвратить пиратство. Как мы уже сказали, разработчики сами решали, как форматировать и читать дискеты. Обычно у дискеты такого формата было 35 дорожек. Они нумеровались от нуля до тридцати четырёх: ноль – у самого края, а 34 – по центру; и по 10 секторов на дорожку. Именно такую последовательность ожидал любой дисковод. Так вот, для защиты от копирования для Microsoft Adventure разработали свою собственную файловую систему, в которой дорожки нумеровались совершенно по-другому: ноль, но затем 127, 125, 123 и так далее до 61. Нулевая дорожка была нужна, чтобы компьютер считал с неё программу, которая подстроится под новую нумерацию дорожек. А вот программы для копирования дискет этого ничего не знали и выдавали ошибку. На самом деле в этой эпохе очень много креативных и необычных способов защиты от пиратства – хоть отдельный ролик делай. Есть интерес – напишите в комментариях. Ну и лайк, подписка, колокольчик не помешает.
Ну и напоследок, в игре GTA: Vice City, действие которой происходило в 1984 году, иконка сохранения выглядит именно так, как дискета 5,25 – соответствует времени. Но мы-то с вами знаем, как выглядит та самая иконка сохранения. Кстати, о ней. В 1981 году пришёл трушный король всех дискет – формат 3,5 дюйма. И когда говорят «дискета» или «floppy», чаще всего подразумевают именно такую дискету. Вот она. Этот форм-фактор придумала Sony. И в отличие от предыдущего формата, который мало отличается от самой первой восьмидюймовой дискеты, тут конструкцию точно довели до ума. Пластиковый корпус стал жёстким, то есть формально перестал быть «floppy». Вместо отверстия внизу дискеты, сам магнитный диск теперь закрывается металлической или пластмассовой шторкой. Она сдвигается во время установки дискеты в дисковод; в остальное время диск защищён. Ну, кроме того момента, когда надо посмотреть на солнечное затмение. И была ещё одна шторка в правом нижнем углу для защиты от записи. Всего существовало три варианта дискет этого формата: двойной плотности на 720 Кб, высокой плотности на 1,44 Мб и сверхвысокой на 2,88 Мб. Но последний вариант особой популярности не получил. Тут, как и в случае с предыдущими дискетами, всё зависит от форматирования. Но с другой стороны, к моменту широкого распространения таких дискет были распространены только два типа компьютеров: IBM PC совместимые – у них была файловая система FAT12; и Mac – с системой HFS. Поэтому обмениваться дискетами стало проще.
Ещё один фактор популярности: масштабы этой популярности можно сравнить с дисками в нулевые. У каждого была стопка, или даже больше. У каждого студента-технаря была коробка, подписанных от руки дискет с учебными проектами; у каждого программиста был целый ящик дискет со своими и чужими программами. Даже у нас в редакции есть свои истории, связанные с дискетами. Например, я что-то записывал на десяток дискет, для чего в архиваторе специально ставил размер одного тома, а потом записывал каждую по отдельности. Было это до карт памяти и флешек, конечно. У вас тоже есть интересная история про дискеты? Напишите её в комментариях. А ещё знаете что? Давайте разыграем 3,5-дюймовые дискеты из этого ролика в нашем Telegram-канале. И не простые, а с подписями всех ведущих Дройдера: меня, Валеры и Бори. Условия и ссылку ищите в закреплённом комментарии. И цена дискеты – всего в один доллар – тоже очень помогала распространению формата. Разработчики самых легендарных игр – Doom, Quake и многих других – обменивались дискетами, чтобы помочь друг другу с разработкой. Дискеты брали в прокат, переписывали программы и игры на другие дискеты, дарили друзьям, продавали на рынках – всего не перечислить.
В конце девяностых IT-индустрия была больше, чем когда-либо до этого. Игры становились сложнее, графика стала трёхмерной, а программы – многофункциональными и с оконным интерфейсом. Тут уже не получится обойтись текстовым редактором на простеньком Apple 2. Появляется разделение обязанностей, потому что сделать что-то в одиночку теперь гораздо сложнее. Так что записать свой код или проект на дискету и сбегать к коллеге и другу с просьбой помочь – это главное средство обмена информацией в те времена. Причём даже со своим названием – Flopinet – сеть из людей, которые обмениваются информацией с помощью дискет. Вместе с ростом объёма дискет рос и объём данных, но этот рост был немного непропорционален. Например, чтобы установить Windows 95, надо было по очереди вставить 13 дискет. Но была одна проблема: в купе с не самой быстрой скоростью чтения дискеты, процесс сильно затягивался. Фактически стандартом скорости чтения с 3,5-дюймовой дискеты было 500 Кб в секунду, но на практике, пока дискета установится, прокрутится до нужного сектора, проверит считанные данные на ошибки, вместе со всем этим установка винды занимала 2 часа. Если вы понимаете, о чём я. И это при условии, что на дискете 13 в самом конце не обнаружится буквально один битый файл. Да, в конце девяностых дискета – это незаменимая вещь, но затем появилась нужда в чём-то более ёмком.
И вот, говоря про девяностые, действие игры GTA: San Andreas происходит в 1991 году, и иконка сохранения в этой игре – та самая 3,5-дюймовая дискета. До изобретения компакт-дисков, которые снова всё перевернут, оставалось 3 года. И раз уж мы начали определять исторические периоды играми серии GTA, то давайте не будем останавливаться. Те, у кого была PSP, наверняка играли в GTA: Liberty City Stories. Там иконка сохранения – компакт-диск. Да, игра про 1998 год. Так что неудивительно. Да, буквально через 4 года после своего появления компакт-диски уверенно шагали по планете. Так что никаких дискет в конце девяностых. Но что, если вам скажу, что были дискеты вместимостью аж 700 Мб? У нас про такой формат знают мало, но был такой – Iomega Zip. Ёмкость первой версии была 100 Мб, затем появились на 250, как у нас, и на 700 Мб. Для этого использовались самые современные технологии, начиная от значительно большей плотности дорожек, заканчивая лазерным позиционированием магнитной головки для ускорения чтения. Но это уже скорее лебединая песня формата магнитных накопителей.
При всех своих достоинствах, у дискет было много недостатков. Пожалуй, основное – они очень ненадёжны. Магнитное покрытие со временем изнашивалось, и данные терялись. А ещё файлы на дискете могли не пережить прикосновение мощного магнита. При этом даже есть мемы, например, такой: написано: «Восстановление системы. Диск не стирать». Но скорее всего, из-за магнита уже всё стёрлось. Назвать CD и DVD надёжными тоже сложно. Вспомните, в каком состоянии вам возвращали диск с вашей любимой игрой. Но при аккуратном отношении диски не деградируют сами по себе, как дискеты. И конечно же, объём: у CD – 700 Мб, у DVD – 4 Гб и больше. С таким конкурировать было сложно. На этом история магнитных накопителей закончилась… не совсем. По двум причинам. Во-первых, в некоторых странах государственные системы только-только уходят от дискет. Например, в Японии дискеты использовали для хранения копий документов до лета 2024 года. Или оборудование, которое нет смысла менять, до сих пор используют дискеты. Многие самолёты, включая Boeing 747-400, используют 3,5-дюймовые дискеты для загрузки обновлений. По многим промышленным предприятиям используют старое оборудование, модернизация которого стоит очень дорого и не всегда необходима, поэтому они продолжают применять дискеты.
Во-вторых, всё новое – это хорошо забытое старое. И поэтому сейчас один из самых продвинутых, ёмких и долговечных накопителей – это LTO-кассеты с магнитной лентой. На одну такую кассету можно вместить до 45 Тб данных, и они хранятся надёжнее, чем на жёстком диске. LTO используется крупными компаниями для архивирования большого количества данных. Но останавливаться на нём подробно мы не будем – это всё же тема для отдельного ролика. Пишите в комментариях, если интересно. А на сегодня это всё. С вами был Мити Иванов, это Дройдер. До встречи в будущем. [музыка]