Накопители на гибких магнитных дисках. Гибкие диски и дисководы

• Перевод

Для такого тонкого формата у гибких дисков удивительно разнообразная история, и в этой статье на их фоне объединились все – от Beatles, Дэвида Боуи и ABBA до Элиса Купера и стиля хэви-метал. Их появление связано с журналом National Geographic, с рекламной кампанией Макдоналдс с миллионным выигрышем, и с обложками многочисленных модных журналов для девчонок. Их нелегально прессовали на рентгеновских снимках в СССР [знаменитая «музыка на костях» – прим. перев.] и они даже помогли такому отъявленному лгуну, как Ричард Tricky Dicky Никсон, стать президентом США в 1968 году.

Гибкие диски с 1960-х по начало 1990-х годов продавались десятками миллионов – а потом практически исчезли с лица земли на полтора десятилетия. Но, как и подобает продукту, основанному на спиральной царапине, это был ещё не конец.



Гибкий диск Леонарда Коэна. По внешнему краю можно увидеть тёмную аудиодорожку.

«Музыкальные открытки» другого рода – грубые желобки, впрессованные в карточки – продавались примерно с 1950-х годов. Во второй половине 50-х в Британии появились даже гибкие виниловые диски, хотя с технической точки зрения их качество было отвратительным. Через несколько лет был разработан, запатентован и представлен улучшенный гибкий диск - американская компания Eva-Tone Incorporated выпустила его в 1962 году, поначалу назвав «Eva-tone Soundsheet» [звуковой лист]. У этого отпрыска было несколько преимуществ перед его родителями – поющей открыткой и первоначальным спирально-бороздковым продуктом, известным, как виниловая пластинка.

Soundsheet от Eva-tone без сомнения звучал лучше, чем картонные открытки, а поскольку гибкие диски использовали гораздо меньше винила, чем пластинки, их было гораздо дешевле печатать, хранить и перевозить. Часто при изготовлении использовали поливинилхлорид вместо гранулированного винила, что было ещё дешевле. Кроме того, гибкость этих продуктов означала, что их можно продавать на обложках или внутри журналов, буклетов и газет. Они были довольно выносливыми, в отличие от шеллачных дисков на 78 об/мин, которые легко разбивались, если их уронить на пол, или виниловые пластинки 45 об/мин, которые, хотя и были крепче шеллака, всё равно могли случайно сломаться.

Одна маленькая проблемка

Ситуация была похожа на всесторонний выигрыш, но у гибких дисков от Eva-tone, как и у их британских предшественников, всё же была пара минусов. Например, 12" или 10" LP-диски было сложно изготавливать, поскольку гибкие диски были очень лёгкими: типичный диск для сингла или EP весил обычно между 4,5 и 6,5 г – как пара кубиков сахара. Бумажные или картонные упаковки весили больше, порядка 9 г. Сравните это с 40 г типичного винилового сингла, или с 200 г многих шеллачных синглов на 78 об/мин – и поймёте, сколько экономилось материала.

Потом у них была проблема с воспроизведением, когда тяжёлая проигрывающая головка могла просто удерживать гибкий диск на месте. В обычных условиях из такой ситуации было два выхода – можно было проигрывать гибкий диск, положив его поверх винилового, или же положить пару монеток в районе центра диска. Позже некоторые диски марки Soundsheet на самом деле выходили с нарисованными кружочками, обозначавшими места, куда надо было класть монеты. Иногда приходилось выполнять оба трюка одновременно, чтобы заставить пластинку играть.

В СССР тоже такое было

Но было ещё две, неразрешимых проблемы с новыми сверхтонкими записями. Во-первых, хотя после нескольких первых проигрываний для не особенно притязательных ушей качество записи могло поспорить со стандартным винилом, у гибких дисков никогда не было такого диапазона частот, как у полновесных дисков 45 об/м или магнитной плёнки в катушках на 7,5"/с. Профессионально использовать их, к примеру, на радио, можно было только при отсутствии других вариантов. Ещё одним раздражающим фактором была короткая жизнь гибких дисков – их неглубокие прессованные дорожки приводили к увеличению поверхностного шума, царапины появлялись быстрее и звучали громче, поэтому пропуск фрагментов и перепрыгивание иглы быстро становилось основной проблемой диска, проигранного несколько раз.

Звёздные моменты истории гибких дисков

По указанным причинам использование Soundsheet быстро ограничилось тремя, хотя и обширными, областями: промо-записи музыкальных коллективов, детские записи и рекламные записи в журналах – в основном, хотя и не всегда, эти журналы были музыкальными.

Типичным примером может служить гибкий диск The Beatles, отправленный ими в их фан-клуб в 1964 году. На видео ниже можно услышать такие забавные вещи, как трек «пойте с нами» и обращения к фанатам.

Великолепная четвёрка снова сделала это в 1967 году, хотя подача на этот раз была менее иронической и более поспешной, но зато в этот раз там хотя бы была полноценная песня.

Годом позже Ричард Никсон выиграл выборы 1968 года благодаря хорошо профинансированной кампании, использовавшей среди других материалов и Soundsheet. Более миллиона дисков было отправлено голосующим в ключевые штаты, с отметкой «Никсон – тот, кто нам нужен!» и с записью его речи.

Но диски были дешёвыми и прикольными, и продажи не утихали до конца 1960-х. Промо-записи начала 1970-х демонстрируют, насколько масштабной стала индустрия гибких дисков. Диск на видео ниже выполнен в виде прямоугольного листа, и такая форма сохранялась почти до самого конца. В США термин «звуковой лист» всегда был более популярным, чем «гибкий диск» .

Примеры поздравительных открыток на дисках. Сам материал – пластиковая плёнка, которую при помощи ламинирования наносили на распечатанную открытку.

В Британии компании, выпускавшие винил, к примеру, Lyntone, купили лицензию на производство улучшенных гибких дисков у Eva-tone и предпочли более описательный термин «гибкий диск» , поскольку считалось, что слово «диск» подчёркивает связь с виниловыми записями, а первоначальное название из США «звуковой лист» могло запутать меломанов – они могли подумать, что речь идёт о печатных нотах . Наверняка причастные к индустрии люди угорали от старой мюзик-холльной шутки: «Do you like sheet music? ‘No, I just like the good stuff…» ["- Вам нравится нотная музыка? – Нет, предпочитаю хорошую." Шутка основана на созвучии слов sheet и shit – прим. перев.]

Дэвид Боуи сильно выиграл от дисков нового формата, когда его прорывной альбом «The Rise and Fall of Ziggy Stardust and The Spiders From Mars» стал одним из самых быстро набирающих популярность альбомов летом 1972 года. RCA records, с которой он сотрудничал в то время, волновалась, что ей может не хватить винила из-за гигантского спроса – в те годы быстрые продажи миллионного тиража были чем-то из ряда вон выходящим – и в результате ветреные подростковые поп-фанаты не захотят ждать пары недель поступления новой партии и купят что-нибудь другое. Возможно, этот страх не был лишён оснований. И тогда RCA Records использовала диски от Dynaflex для печати десятков тысяч копий песен Ziggy Stardust, используя тонкий лист винила, превосходивший по качеству гибкие диски, но весил на 25% меньше обычного альбома.

RCA Records успела выпустить нужное количество дисков, Ziggy остался в альбомных чартах, вскоре он практически поселился на первых местах и Дэвид Боуи стал подлинной звездой.

Урезаем траты и набрасываемся на бургеры

Кое-какие эксперты по винилу возмущались таким подходом RCA. Но после наступления нефтяного кризиса 1973 года и взлёта стоимости винила такие диски для аудиозаписывающих компаний стали неплохим способом сэкономить на стоимости альбома, урезав его вес, и, как следствие, качество звука. Чем толще и тяжелее альбом, тем лучше воспроизводится аудио – отсюда и мода среди фанатов аудио на диски от 160 до 200 гр.

Примерно в то время лидирующая Британская газета, посвящённая музыке, New Musical Express, выдала эксклюзивную запись Элиса Купера, неплохое подражание Элвису Пресли под названием «Slick Black Limousine». На обратной стороне содержались отрывки из его будущего альбома «Billion Dollar Babies». Это издание высоко ценилось среди фанатов Купера много десятилетий, пока запись не начала появляться на пиратских дисках.

Шведская поп-сенсация ABBA тоже не отказывалась от бесплатной раздачи эксклюзивов: на одностороннем гибком диске «ABBA/Live 77» золотистого цвета расположились отрывки из их австралийского тура того года. Он распространялся только в виде подарков для детей, продававших из дома в дом на рождественских праздниках книги, газеты и журналы для корпорации Jultidningsförlaget. А на другом конце спектра поп-культуры в 1978 году была новаторская британская электронная группа The Human League, раздававшая гибкий диск под названием «Flexi Disc» с 12" синглом «Dignity of Labour», хотя позже его переиздали на альбоме «Reproduction». В то время эта группа считалась артхаусной, и в полном соответствии с их имиджем на этой записи можно было услышать, как члены группы обсуждают, собственно, гибкие диски, и то, следует ли им самим записать такой диск.

Тем временем в США в 80-х Макдоналдс использовал гибкие диски – а в некоторых штатах картонные записи – для распространения римейка дурацкого, но милого хита «Life Is A Rock (but The Radio Rolled Me)» 1974 года для своей рекламной кампании Menu Song, включавшей мгновенный выигрыш суммы в $1 000 000.

Кампания оказалась невероятно успешной и растянулась на 1988 и 1989 годы. Несколько различных версий этой песни было записано и отпечатано на 78 миллионах (!) гибких дисков, которые затем расфасовывали в газеты и рекламные буклеты. На каждой из записей присутствовал голос какого-нибудь приглашённого певца или просто человека из толпы, который пытался исполнять песню – после его ошибки трек заканчивался. Макдоналдс поступил хитрым образом, отпечатав единственный диск, на котором песня заканчивалась правильно. Обладатель этой единственной записи должен был выиграть миллион долларов. После многих месяцев ожидания, во время которых циники вслух сомневались в реальности существования такого диска, его всё-таки нашла Шарлин Прайс из города Гэлэкс в Западной Виргинии, сразу же реализовавшая мечту многих людей: она купила магазин, в котором работала продавщицей. Уволила ли она бывшего босса прямо на месте, история умалчивает…

В Лондоне в 1980-х даже был отдельный журнал, посвящённый гибким дискам. Он назывался Flexi Pop, и почти полностью был посвящён всяким слухам и сплетням, а к журналу прилагался диск с записью песни, в то время находившейся на вершинах чартов. Среди этих кандидатов встречались The Jam, Japan и Depeche Mode, и на пике популярности журнал продавался тиражом 90 000 копий. Недавно о журнале даже написали книгу.

CD убил звезду гибкого диска

Казалось, что гибкие диски будут продаваться всё лучше и всё чаще раздаваться, но конец 80-х стал началом их конца. Тогда появились CD, и они постепенно стали завоёвывать популярность как средство для прослушивания музыки, а люди с ограниченными финансами переключались на пиратские аудиокассеты – при том, что многие из таких кассет были хромовыми или металлическими, и их качество было относительно высоким. Журнал Flexi Pop закрылся, а фабрики, где прессовали диски, всё чаще отказывались принимать недорогие заказы.

Лишь в СССР гибкие диски оставались в массовом обороте до 1990-х годов, и в основном на них были записаны популярные и детские песни. А в 70-х – 80-х годах, когда западная рок-музыка в СССР была запрещена, пираты и фанаты нелегально записывали аудио на плёнку из-под рентгеновских снимков [на самом деле «музыка на костях» существовала с конца 40-х и до начала 80-х, когда начали появляться кассетные магнитофоны – прим. перев.].

Относительно новый журнал Electronic Sound с гибкой пластинкой внутри

С появлением Михаила Горбачёва пришёл конец культурной и политической цензуре, и музыка на костях потеряла свою привлекательность. К 1992 году гибкие диски оказались на грани вымирания. Почти 15 лет они оставались скорее мёртвыми, чем живыми. К 2000-му году даже Eva-tone закончила их производство. Но в 2010-м случился небольшой ренессанс: независимая фабрика Pirates Press заняла нишу винтажных изделий и начала производить гибкие диски всех форм, размеров и цветов.

Эта идея могла оказаться неудачной, но журнал экстремального метала, Decibel, уже начал экспериментировать с такой формой записи, выпуская эксклюзивные треки новых групп, и каждый его выпуск активно расходится. С тех пор многие музыкальные издательства, к примеру, Third Man, Side One Dummy и Domino, а также журналы Alternative Press и немецкий PUNKROCK, регулярно продают или раздают гибкие диски. В 2015 году итальянская фабрика PizzaDischi начала принимать заказы на изготовление таких дисков, в то время как стоимость редких коллекционных изданий старых гибких дисков начала переваливать за £200. Добавить метки

Гибкий диск (англ. floppydisk) или дискета, -- носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной (пластмассовой) оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращает диск с постоянной угловой скоростью.

При этом магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и производится запись или с которой производится считывание информации. Информационная емкость современной дискеты невелика и составляет всего 1,44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (составляет всего около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей (например, не ложить рядом с дискетой мобильный телефон) и нагревания, так как такие физические воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

В настоящее время наибольшее распространение получили дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм), ёмкость 1,44 Мбайт, число дорожек 80, количество секторов на дорожках 18 (Дискеты же с диаметром 5,25" сейчас используются очень редко, так их емкость не превышает 1,2 Мбайт, да и к тому же, выполнены они из менее прочного материала). Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy-diskdrive), автоматически в нем фиксируется, после чего механизм накопителя раскручивается до частоты вращения 360 в минуту. В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки остаются неподвижными. Дискета вращается только при обращении к ней. Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков.

В последнее время появились трехдюймовые дискеты, которые могут хранить до 3 Гбайт информации. Они изготавливаются по новой технологии Nano2 и требуют специального оборудования для чтения и записи, которое пока не входит в стандартный пакет при покупке ПК.

Устройство дискеты

Дискеты различаются размерами и емкостью. По размерам разделение производится на дискеты диаметром 5,25” (, “ - знак дюйма) и дискеты диаметром 3,5”. По емкости - на дискеты двойной плотности записи (по-английски doubledensity, сокращение - DD) и высокой плотности (highdensity, сокращение - HD).

Дискета 5,25” состоит из защитного пластмассового конверта, внутри которого находится пластиковый диск с магнитным покрытием. Этот диск тонкий и легко сгибается - поэтому дискеты и называются гибкими дисками. Сгибать дискету, конечно, нельзя, и этому препятствует защитный конверт. В дискете имеется два отверстия - большое в центре и маленькое рядом с ним. Большое отверстие предназначено для вращения диска с магнитным покрытием внутри конверта. Это делается двигателем внутри дисковода. Защитный конверт изнутри покрыт ворсом, собирающим пыль с магнитного диска при его вращении. Маленькое отверстие служит для подсчета оборотов диска внутри дисковода. В конверте с двух сторон имеется продольная прорезь, через которую виден диск с магнитным покрытием. Через эту прорезь магнитная головка внутри дисковода касается диска и записывает или считывает данные с него. Данные записываются на обе стороны диска. Ни в коем случае не касайтесь пальцами поверхности магнитного диска! Этим вы можете испортить его, поцарапав или засалив. Если вы повернете дискету прорезью к себе, этикеткой вверх, то сверху на правой стороне конверта увидите маленький прямоугольный вырез. Если заклеить его кусочков липкой бумаги (обычно она продается вместе с дискетами), то диск будет защищен от записи. Обычно этот вырез должен быть свободен, заклеивать его стоит только на дискетах с важными данными.

Устройство дискеты 3,5” немного иное. Защитный конверт у нее из жесткого пластика, поэтому такую дискету сложнее согнуть или сломать. Магнитный диск не виден, поскольку открытых отверстий нет. Прорезь для доступа магнитной головки к поверхности диска есть, но она прикрыта защелкой. Защелка пружиной удерживается в закрытом состоянии. Открывать ее руками не надо во избежание повреждений магнитного диска. Внутри дисковода защелка открывается автоматически. Для защиты от записи на дискете есть маленькая защелка. Вы увидите ее слева наверху конверта дискеты, если будете держать дискету большой защелкой к себе, этикеткой вниз. Положение вниз для защелки от записи - обычное, в таком состоянии дискета от записи не защищена. Чтобы запретить запись данных на дискету, сдвиньте эту защелку вверх, при этом в дискете откроется маленькое квадратное отверстие.

Способ записи на гибкий диск

Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены в среде выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливается однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных доменов.

Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

накопитель магнитный диск

А контроллер такого устройства принято обозначать аббревиатурой КМД .

Дискеты обычно имеют функцию защиты от записи, посредством которой можно предоставить доступ к данным только в режиме чтения. Дискеты были массово распространены с 1970-х и до конца 1990-х годов , уступив более ёмким и удобным , DVD и флэш-накопителям .

Промежуточным вариантом между ними и традиционным дискетами являются более современные НГМД использующие картриджи - Iomega Zip , Iomega Jaz; а также магнитооптические носители (МО), LS-120 и другие, в которых комбинировался лазер (используемый для разогрева участка поверхности диска) и магнитная головка (для записи и считывания информации с поверхности диска).

История

• - Алан Шугарт возглавлял команду, которая разрабатывала дисководы в лаборатории фирмы IBM , где были созданы накопители на гибких дисках. Дэвид Нобль (англ. David Noble ), один из старших инженеров, работающих под его руководством, предложил гибкий диск (прообраз дискеты диаметром 8″) и защитный кожух с тканевой прокладкой.
• - фирмой IBM была представлена первая дискета диаметром в 8″ (200 мм) с соответствующим дисководом.
• - Алан Шугарт основывает собственную фирму Shugart Associates .
• - Финне Коннер (англ. Finis Conner ) пригласил Алана Шугарта принять участие в разработке и выпуске дисководов с дисками диаметром 5¼″, в результате чего фирма Shugart Associates, разработав контроллер и оригинальный интерфейс Shugart Associates SA-400, выпустила дисковод для миниатюрных (mini-floppy) гибких дисков на 5¼″, который, быстро вытеснив дисководы для дисков 8″, стал популярным в персональных компьютерах. Компания Shugart Associates также создала интерфейс Shugart Associates System Interface (SASI), который после формального одобрения комитетом ANSI в 1986 году был переименован в Small Computer System Interface (SCSI).
• - Sony выводит на рынок дискету диаметром 3½″ (90 мм). В первой версии (DD) объём составляет 720 килобайт (9 секторов). В 1984 году фирма Hewlett-Packard впервые использовала этот накопитель в своем компьютере HP-150. Поздняя версия (HD) имеет объём 1440 килобайт или 1,44 мегабайт (18 секторов).
• 1984 год - фирма Apple стала использовать накопители 3½″ в компьютерах Macintosh
• 1987 год - 3½″ HD накопитель появился в компьютерных системах PS/2 фирмы IBM и становится стандартом для массовых ПК.
• 1987 год - официально представлены разработанные в 1980-х годах фирмой Toshiba Corporation дисководы сверхвысокой плотности (англ. Extra High Density, ED ) носителем для которых служила дискета ёмкостью 2880 килобайт или 2,88 мегабайт (36 секторов).
• 2011 год - фирма Sony в марте 2011 года поставила точку в истории дискет, официально прекратив производство и продажу дискет 3½″.

Форматы, в зависимости от диаметра диска

8″

Конструктивно дискета 8″ представляет собой диск из полимерных материалов с магнитным покрытием, заключенный в гибкий пластиковый футляр. В футляре имелись отверстия: большое круглое в центре - для шпинделя, маленькое круглое - окно индексного отверстия, позволяющего определить начало сектора и прямоугольное с закруглёнными концами - для магнитных головок дисковода. Также внизу располагалась выемка, сняв наклейку с которой, можно было защитить диск от записи.

Форматы дискеты различались количеством секторов на дорожке. В зависимости от формата, дискеты 8″ вмещали следующие объемы информации: 80, 256 и 800 КБ.

5¼″

Дискета 5¼″

Конструкция пятидюймовой дискеты мало отличалась от восьмидюймовой: окно индексного отверстия располагалось справа а не сверху, прорезь для защиты от записи - тоже в правой части дискеты. Для лучшей сохранности диска его футляр делался более жестким, укреплённым по периметру. Для предотвращения преждевременного износа между футляром и диском размещалась антифрикционная прокладка, а края приводного отверстия были укреплены пластиковым или металлическим кольцом (в дискетах высокой плотности это кольцо обычно отсутствовало, так как погрешности его расположения на дискете могут привести к проблемам, возникающим при позиционировании головок).

Существовали дискеты с жёсткой разбивкой на сектора: они отличались наличием нескольких индексных отверстий по количеству секторов. В дальнейшем от такой схемы отказались.

Как дискеты, так и дисководы пятидюймовых дисков существовали одно- и двусторонние. При использовании одностороннего дисковода считать вторую сторону просто перевернув дискету не удавалось из-за расположения окна индексного отверстия - для этого требовалось бы наличие аналогичного окна, расположенного симметрично существующему. Механизм защиты данных также был пересмотрен - окно располагалось справа, и заклеенное отверстие означало защищенный диск. Это было сделано для защиты от неправильной установки.

Форматы записи на пятидюймовые дискеты позволяли хранить на ней 110, 360, 720 или 1200 килобайт данных.

3½″

Принципиальным отличием дискеты 3½″ является жёсткий пластмассовый корпус. Вместо индексного отверстия в дискетах диаметром 3½″ используется металлическая втулка с установочным отверстием, которая находится в центре дискеты. Механизм дисковода захватывает металлическую втулку, а отверстие в ней позволяет правильно позиционировать дискету, поэтому отпала необходимость делать для этого отверстие непосредственно в магнитном диске. В отличие от 8″ и 5¼″ дискет, окно для головок дискеты 3½″ закрыто сдвижной металлической заслонкой, которая открывается при установке её в дисковод. Защита от записи выполнена сдвигающейся шторкой в нижнем левом углу. Снизу справа находятся окошки, позволяющие схеме дисковода по количеству отверстий определить плотность записи на дискету:

• нет - 720 Кб,
• одно - 1,44 Мб,
• два - 2,88 Мб.

Несмотря на многие недостатки - чувствительность к магнитным полям и недостаточную уже к середине 90-х годов ёмкость, формат 3½″ продержался на рынке более четверти века, уйдя лишь после появления доступных по цене накопителей на основе флеш-памяти .

Устройство дискеты 3½″

1 - окошко, определяющее плотность записи (на другой стороне - переключатель защиты от записи); 2 - основа диска с отверстиями для приводящего механизма; 3 - защитная шторка открытой области корпуса; 4 - пластиковый корпус дискеты; 5 - антифрикционная прокладка; 6 - магнитный диск; 7 - область записи (красным условно выделен один сектор одной дорожки).

Iomega Zip

Дискета Zip-250

К середине 90-х ёмкости дискеты даже в 2,88 Мб уже было недостаточно. На смену дискете 3,5″ претендовали несколько форматов, среди которых наибольшую популярность завоевали дискеты Iomega Zip. Так же как и дискета 3,5″, носитель Iomega Zip представлял собой мягкий полимерный диск, покрытый ферромагнитным слоем и заключённый в жёсткий корпус с защитной шторкой. В отличие от 3,5″-дискеты, отверстие для магнитных головок располагалось в торце корпуса, а не на боковой поверхности. Существовали дискеты Zip на 100, 250, а к концу существования формата - и 750 Мб. Кроме бо́льшего объёма диски Zip обеспечивали более надёжное хранение данных и более высокую скорость чтения и записи, чем 3,5″. Однако они так и не смогли вытеснить трёхдюймовые дискеты из-за высокой цены как дисководов, так и дискет, а также из-за неприятной особенности приводов, когда дискета с механическим повреждением диска выводила из строя дисковод, который в свою очередь мог испортить вставленную в него после этого дискету.

Форматы

Хронология возникновения форматов дискет

Формат	Год возникновения	Объём в килобайтах
8″		80
8″		256
8″		800
8″ двойной плотности		1000
5¼″		110
5¼″ двойной плотности		360
5¼″ четырёхкратной плотности		720
5¼″ высокой плотности		1200
3″		360
3″ двойной плотности		720
3½″ двойной плотности		720
2″		720
3½″ высокой плотности		1440
3½″ расширенной плотности		2880

Следует отметить, что фактическая ёмкость дискет зависела от способа их форматирования. Поскольку, кроме самых ранних моделей, практически все флоппи-диски не содержали жёстко сформированных дорожек, дорога для экспериментов в области более эффективного использования дискеты была открыта для системных программистов. Результатом стало появление множества не совместимых между собою форматов дискет даже под одними и теми же операционными системами.

Форматы дискет в оборудовании IBM

«Стандартные» форматы дискет IBM PC различались размером диска, количеством секторов на дорожке, количеством используемых сторон (SS обозначает одностороннюю дискету, DS - двухстороннюю), а также типом (плотностью записи) дисковода - тип дисковода маркировался:

• SD (англ. Single Density , одинарная плотность, впервые появился в IBM System 3740),
• DD (англ. Double Density , двойная плотность, впервые появился в IBM System 34),
• QD (англ. Quadruple Density , четверная плотность, использовался в отечественных клонах Robotron-1910 - 5¼″ дискета 720 К, Amstrad PC, ПК Нейрон - 5¼″ дискета 640 К),
• HD (англ. High Density , высокая плотность, отличался от QD повышенным количеством секторов),
• ED (англ. Extra High Density , сверхвысокая плотность).

В дополнительных (нестандартных) дорожках и секторах иногда размещали данные защиты от копирования проприетарных дискет. Стандартные программы, такие, как diskcopy , не переносили эти сектора при копировании.

Рабочие плотности дисководов и ёмкости дискет в килобайтах

Параметр магнитного покрытия	5¼″			3½″
	Двойная плотность (DD)	Четверная плотность (QD)	Высокая плотность (HD)	Двойная плотность (DD)	Высокая плотность (HD)	Сверхвысокая плотность (ED)
Основа магнитного слоя		Fe		Co	Co
Коэрцитивная сила ,	300	300	600	600	720	750
Толщина слоя магнитного слоя , микродюйм	100	100	50	70	40	100
Ширина дорожки, мм	0,300		0,155	0,115	0,115	0,115
Плотность дорожек	48	96	96	135	135	135
Линейная плотность	5876	5876	9646	8717	17434	34868
Ёмкость (после форматирования)	360	720	1200 (1213952)	720	1440 (1457664)	2880

Сводная таблица форматов дискет, используемых в IBM PC и совместимых ПК

Диаметр диска, ″	5¼″					3½″
Емкость диска, Кбайт	1200	360	320	180	160	2 880	1 440	720
Байт описания носителя в MS-DOS	F9 16	FD 16	FF 16	FC 16	FE 16	F0 16	F0 16	F9 16
Количество сторон (головок)	2	2	2	1	1	2	2	2
Количество дорожек на каждой стороне	80	40	40	40	40	80	80	80
Количество секторов на дорожке	15	9	8	9	8	36	18	9
Размер сектора, байт	512
Количество секторов в кластере	1	2	2	1	1	2	1	2
Длина FAT (в секторах)	2	2	1	2	1	9	9	3
Количество FAT	2	2	2	2	2	2	2	2
Длина корневого каталога в секторах	14	7	7	4	4	15	14	7
Максимальное количество элементов в корневом каталоге	224	112	112	64	64	240	224	112
Общее количество секторов на диске	2400	720	640	360	320	5 760	2 880	1 440
Количество доступных секторов	2371	708	630	351	313	5 726	2 847	1 426
Количество доступных кластеров	2371	354	315	351	313	2 863	2 847	713

Форматы дискет в прочем зарубежном оборудовании

Дополнительную путаницу внёс тот факт, что компания Apple использовала в своих компьютерах Macintosh дисководы, применяющие иной принцип кодирования при магнитной записи, чем на IBM PC - в результате, несмотря на использование идентичных дискет, перенос информации между платформами на дискетах не был возможен до того момента, когда Apple внедрила дисководы высокой плотности SuperDrive, работавшие в обоих режимах.

Достаточно частой модификацией формата дискет 3½″ является их форматирование на 1,2 Мб (с пониженным числом секторов). Эта возможность обычно может быть включена в BIOS современных компьютеров. Такое использование 3½″ характерно для Японии и ЮАР . В качестве побочного эффекта, активация этой настройки BIOS обычно даёт возможность читать дискеты, отформатированные с использованием драйверов типа 800.

Особенности использования дискет в отечественной технике

Кроме вышеперечисленных вариаций форматов, существовал целый ряд усовершенствований и отклонений от стандартного формата дискет:

• например, для RT-11 и её адаптированных в СССР версий количество находящихся в обороте несовместимых форматов дискеты превышало десяток. Наиболее известные - применяемые в ДВК MX, MY;
• также известны 320/360 Кб дискеты Искра-1030/Искра-1031 - фактически представляли из себя SS/QD дискеты, но их загрузочный сектор был отмаркирован как DS/DD. В результате стандартный дисковод IBM PC не мог прочесть их без использования специальных драйверов (типа 800.com), а дисковод Искра-1030/Искра-1031 , соответственно, не мог читать стандартные дискеты DS/DD от IBM PC.

Драйвер pu_1700 позволял также обеспечивать форматирование со сдвигом и интерливингом секторов - это ускоряло операции последовательного чтения-записи, так как головка при переходе на следующий цилиндр, оказывалась перед первым сектором. При использовании обычного форматирования, когда первый сектор всегда находится за индесным отверстием (5¼″) или за зоной прохождения над герконом или датчиком Холла магнитика, закреплённого на моторе (3½″), за время шага головки начало первого сектора успевает проскочить, поэтому дисководу приходится накидывать лишний оборот.

Специальные драйверы-расширители BIOS (800, pu_1700, vformat и ряд других) позволяли форматировать дискеты с произвольным числом дорожек и секторов. Поскольку дисководы обычно поддерживали от одной до 4 дополнительных дорожек, а также позволяли, в зависимости от конструкционных особенностей, отформатировать на 1-4 сектора на дорожке больше, чем положено по стандарту, эти драйвера обеспечивали появление таких нестандартных форматов как 800 Кб (80 дорожек, 10 секторов) 840 Кб (84 дорожки, 10 секторов) и т. д. Максимальная ёмкость, устойчиво достигавшаяся таким методом на 3½″ HD-дисководах, составляла 1700 Кб. Эта техника была впоследствии использована в форматах дискет DMF Майкрософт , расширившим ёмкость дискет до 1,68 Мб за счёт форматирования дискет на 21 сектор (например, в дистрибутивах Windows 95), аналогично формату XDF фирмы IBM , который использовался в дистрибутивах OS/2 .

Сохранность информации

Одной из главных проблем, связанных с использованием дискет, была их недолговечность. Магнитный диск мог относительно легко размагнититься от воздействия металлических намагниченных поверхностей, природных магнитов, электромагнитных полей вблизи высокочастотных приборов, что делало хранение информации на дискетах достаточно ненадежным.

Наиболее уязвимым элементом конструкции дискеты был жестяной или пластиковый кожух, закрывающий собственно гибкий диск: его края могли отгибаться, что приводило к застреванию дискеты в дисководе, возвращавшая кожух в исходное положение пружина могла смещаться, в результате кожух дискеты отделялся от корпуса и больше не возвращался в исходное положение. Сам пластиковый корпус дискеты не служил достаточной защитой гибкого диска от механических повреждений (например, при падении дискеты на пол), которые выводили магнитный носитель из строя. В щели между корпусом дискеты и кожухом могла проникать пыль.

Массовое вытеснение дискет из обихода началось с появлением перезаписываемых компакт-дисков, и особенно, носителей на основе флеш-памяти , обладающих на порядки большей ёмкостью, большей скоростью обмена и бо́льшим фактическим числом циклов перезаписи и долговечностью.

Современное положение

Внешний дисковод с USB-интерфейсом

В настоящее время использование дискет практически прекращено. С 2010 года выпускается большое количество материнских плат для настольных персональных компьютеров, которые вообще не содержат разъёма для подключения дисковода. Из ноутбуков встроенные дисководы полностью исчезли ещё несколькими годами ранее.

Электронные ключи при работе с системами «Банк-клиент» , обеспечивающие электронную цифровую подпись документа, ранее распространявшиеся на дискетах, всё чаще выпускаются в виде флешки с функцией биометрической защиты.

При установке драйверов для оборудования (например, RAID -массива) во время установки современных ОС семейства MS Windows (Windows Vista , Windows Server 2008 R2 , Windows 7) также может применяться флеш-накопитель.

В случае отсутствия дисководов, подключаемых в соответствующий «классический» интерфейсный разъём на материнской плате, можно воспользоваться внешним устройством, имеющим USB - или SCSI -интерфейс.

Флоппинет

Английскому названию дискеты «флоппи-диск» обязан своим появлением неформальный термин «Флоппинет », обозначающий использование сменных носителей информации (в первую очередь, именно дискет - флоппи-дисков) для переноса файлов между компьютерами. Приставка «-нет» в ироничной форме сравнивает такой способ передачи информации с подобием компьютерной сети в то время, когда использование «настоящей» компьютерной сети по каким-либо причинам невозможно. Также иногда используется термин «дискетные сети».

Символичность

Изображение трёхдюймовой дискеты до сих пор используется в приложениях с графическим интерфейсом в качестве значка для кнопок и пунктов меню Сохранить .

Примечания

Литература

• Воройский Ф. С. Информатика. Новый систематизированный толковый словарь-справочник. - 3-е изд. - М .: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 760 с. - (Введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах). - ISBN 5-9221-0426-8

Ссылки

Гибкие диски
Гибкие диски довольно длительное время были неотъемлемой частью персонального компьютера. Сначала наибольшую популярность имели гибкие диски формата 8 дюймов, потом 5,25, и под конец - 3,5. Последняя модификация дожила до наших дней, и дисководы этого формата имеются в каждом современном компьютере.
На рис. показана одна из моделей дисковода 3,5-дюймовых гибких дисков. Практически все подобные дисководы выглядят одинаково и различаются только электронными компонентами, которые в них установлены. Гибкий диск (рис. 9.2) очень просто вставляется в щель, прикрытую пластмассовой шторкой, надо только аккуратно, без усилий, вдвинуть его до упоpa, чтобы раздался щелчок фиксатора, когда магнитные головки опускаются на поверхность диска. Заметим, что вставляется диск в положении, когда этикетка на нем сверху, другой стороной его не вставить. Чтобы вытащить гибкий диск из дисковода, надо нажать до упора расположенную справа кнопку. Для индикации, что процессор проводит операции ввода/вывода, на дисководе имеется светодиод.

По углам корпуса 3,5-дюймового гибкого диска расположены два отверстия. Одно из них, снабженное пластмассовой шторкой, предназначено для включения механизма защиты от записи. Когда отверстие закрыто, то на гибкий диск можно записывать любую информацию. Если его открыть, то данные с гибкого диска можно только читать, а при попытке осуществления записи операционная система выдаст сообщение об ошибке записи на защищенный диск.


Примечание
Когда в дисководе гибких дисков выходит из строя светодиод, отвечающий за блокировку записи, на гибкий диск будет записываться информация при любом положении защитной шторки.
Второе отверстие на корпусе предназначено для идентификации объема гибкого диска - 720 или 1440 Кбайт. Если этого отверстия нет, то такой гибкий диск предназначен для записи не более 720 Кбайт, в противном случае - это диск с объемом дискового пространства 1440 Кбайт. Правда, на гибких дисках, продаваемых в настоящее время, это отверстие имеется всегда, т. к. технология изготовления гибких дисков настолько усовершенствовалась, что производство гибких дисков малого объема потеряло смысл.
Сам гибкий диск сделан из лавсановой пленки, на которую с двух сторон нанесен ферромагнитный слой. В центре диска закреплена металлическая ступица, которая позволяет его вращать. Прямоугольное отверстие в ступице предназначено для поводка двигателя, а также служит для индексации начала блоков данных на диске.
Чтобы защитить нежную поверхность гибкого диска, он смонтирован в пластмассовом корпусе. Для уменьшения трения и очистки поверхности гибкого диска на внутреннюю поверхность корпуса приклеено кольцо мягкой синтетической ткани.

Гибкие диски - самые неторопливые устройства хранения информации в персональном компьютере. Скорость обмена данными между диском и компьютером достигает величины всего 250 Кбайт/с. Время позиционирования головок около 100 мс, время перемещения их между соседними дорожками - 3-6 мс.

Половина владельцев персональных компьютеров даже не подозревают, что есть такая технология, как магнитная запись, а остальная половина пользователей уверены, что эта запись, включая носитель - гибкий магнитный диск, канула в лету. Однако если углубиться в данный вопрос, можно обнаружить что заводы-изготовители продолжают выпуск магнитных дисков и лент. Для чего? Где применяется морально устаревшая технология? В фокусе данной статьи - магнитная запись на разные носители информации, технологии XX века.

Историческая справка

Многие источники массовой информации указывают на то, что магнитные диски пришли на смену магнитным лентам как более компактные носители. Это неправда. На самом деле дискеты - это заменители перфокарт. А конкурентами магнитных лент они быть не могут по одной простой причине - их емкости несоизмеримы.

Выпуск самого первого магнитного диска произведен компанией IBM, которая в 1971 году показала миру дискету диаметром восемь дюймов и дисковод, способный производить запись и считывание данных с носителя информации. Емкость дискеты составляла сто килобайт, чего было вполне достаточно для хранения и того времени. Спустя несколько лет на рынке появился носитель размером пять с четвертью дюймов, а в 1981 году всемирно известный концерн Sony представил на рынке дискету диаметром 3,5 дюйма. Поначалу объем дискеты составлял 720 килобайт. Но позже, благодаря увеличению плотности записи, появились носители емкостью 1,44 Мб и 2,88 Мб.

И если говорить о магнитной записи в целом

Перенос информации может осуществляться не только на гибкий магнитный диск, но и на пленку и жесткие носители. Принцип действия записи на мягкий носитель известен всем. Запись на магнитный носитель осуществляется последовательно. Соответственно, и считывание должно происходить обратным образом. Это для и является огромным минусом. Но есть и свои плюсы, ведь, благодаря высокой плотности записи, один носитель может хранить большой объем информации. Примером таких устройств являются стримеры. А вот запись на жесткий носитель позволяет получить доступ к данным значительно быстрее благодаря всего двум механизмам - вращающемуся шпинделю, который раскручивает поверхность диска с данными, и движущейся считывающей информацию головке.

На вершине славы

Если емкость гибких магнитных дисков ограничивается площадью поверхности носителя, то мягкую пленку можно намотать на бобину длиной с полкилометра. Что активно и делается заводами-изготовителями. В XXI веке интерес к стримерам не только не угас, а, наоборот, вырос. Производители разрабатывают и совершенствуют новые технологии для этих устройств. На один такой, небольшой носитель с магнитной лентой можно записать от 0,5 до 4 терабайт информации. Стримеры широко используются в крупных корпорациях для хранения архивов баз данных. В киностудиях на носителях размещают фильмы, отправленные в архив. Администраторы крупных интернет-ресурсов на картриджах к стримеру хранят резервные копии всех важных сайтов. И всё это благодаря нескольким устройства, которые до сих пор не удалось превзойти ни одной технологии.

1. Огромная плотность записи при небольших размерах носителя.
2. Низкое энергопотребление по сравнению с аналогичными носителями большой емкости.
3. Высокая надежность и стабильность работы.

Триумф, который так и не состоялся

Как известно, монополия на рынке дает возможность устанавливать свои собственные цены, но ожидать какого-то грандиозного развития от продуктов, не имеющих аналогов, не стоит. Вышло так, что малоизвестная компания Iomega Zip вышла на рынок технологий ИТ в конце XX века с инновацией, которая не имела аналогов в мире. Представлен был дисковод и 3,5-дюймовые накопители на гибких магнитных дисках к нему, позволяющие записывать данные размером 100, 250 и 750 мегабайт на один носитель. Цена такого устройства была настолько завышена, что не только обычные пользователи, а и огромные корпорации предпочли воздержаться от покупки. Из-за низкого спроса производителю не сразу удалось узнать о том, что поврежденная дискета выводит из строя дисковод. Развиться технологии помешала лазерная запись, информация о которой не была засекречена от других производителей.

Устройство и конструкция гибкого накопителя информации

Слово «дискета» стало производным от английского слова diskette, которое, в свою очередь, стало сокращением от floppy disk. В переводе floppy означает «гибкий». В итоге дословно - гибкий магнитный диск. Как называется - разобрались. Осталось понять его конструкцию. Принцип действия сводится к наличию размеченной области на поверхности носителя и головки, способной производить запись и чтение, которая размещается в приводе. Помимо этого, в приводе размещен специальный вал, который занимается вращением гибкого диска. Доступ к поверхности магнитного носителя осуществляется через специальное окошко дискеты, длина которого позволяет головке перемещаться по всему радиусу поверхности диска. Для защиты магнитной поверхности окошко защищено специальной шторкой, которая открывается механическим путем при вставлении дискеты в привод. Отсутствие шторки на работоспособность устройства не влияет, но может повлечь за собой загрязнение поверхности, так как структура магнитного диска способна притягивать к себе пыль.

Принцип действия и небольшие странности

Принцип записи магнитного слоя на гибкий носитель довольно интересный. Помимо записывающей, в устройстве есть две контролирующие головки, которые находятся позади основной и смещены в стороны друг от друга. Их задачей является защита перезаписи информации на дорожках, находящихся рядом с записываемой. Если пишущая магнитная головка сильным импульсом затронула информацию, находящуюся рядом, то контролирующая головка это изменение отменяет. Выглядит это довольно странно со стороны. Ведь если взять для сравнения жесткий магнитный диск, можно увидеть, что он имеет всего одну головку для каждой поверхности диска. Дело в том, что пишущая головка, встроенная в привод гибких дисков, не имеет высокочастотного подмагничивания из-за сложности своей конструкции. Поэтому и было найдено такое простое и недорогое решение.

Вытеснение технологии с рынка ИТ

Буквально несколько лет назад при покупке персонального компьютера обязательным атрибутом в системном блоке являлись накопители на гибких магнитных дисках. Но интерес к устройству у пользователей быстро угас. И сейчас наличие 3,5-дюймового дисковода говорит о том, что владелец ПК имеет слабый компьютер. Причин такого исчезновения гибких накопителей с рынка много. Вот несколько из них.

1. Малая емкость для записи. По сути, на диск нельзя записать даже одну песню.
2. Ненадежность хранения информации. Дискета размагничивается под действием больших магнитных полей. Например, разовая поездка на троллейбусе или метро, способна отформатировать дискету.
3. Даже глупость, запущенная в СМИ производителями SSD-накопителей про опасные воздействия жесткого магнитного диска и всех накопителей с этой технологией, дала свой результат.

Безопасность прежде всего

Это может показаться странным, но дискета очень популярна в государственных структурах США, включая администрацию президента. Магнитный диск предназначен для авторизации пользователей при входе в систему управления. В то время как весь мир перешел на использование USB-ключей, Америка использует технологии прошлого века. Такой подход объясняется тем, что очень часто, завладев USB-ключом, мошенник получает доступ к закрытой информации. Немало художественных фильмов раскрывают эту проблему в сюжете.

С магнитными дисками всё иначе. Большую роль играют одновременно преимущества и недостатки гибких дисков. Помимо низкой стоимости, малых размеров, возможности перезаписи, быстрого считывания, определения носителя любой операционной системой без драйверов, к преимуществу можно отнести легкий вывод носителя из строя. Естественно, без возможности восстановления. Это главное преимущество дискеты. В случае непредвиденной ситуации носитель легко уничтожить вместе с важной информацией. Получить же новый ключ не составит особого труда, для этого достаточно обратиться в службу безопасности своей структуры.

Образовательная система

А вот русские дети о дискетах знают больше, чем их родители. Ведь большинство российских школ до сих пор имеют на балансе персональные компьютеры со встроенным дисководом для гибких магнитных дисков. А благодаря школьным программам по информатике, которые за несколько лет не претерпели особых изменений, все ученики получают и практические навыки пользования магнитными дисками. Ведь объем дискеты позволяет хранить на одном носителе два языка программирования начального уровня вместе с выполненными заданиями за весь год обучения. И без базовых знаний языков программирования BASIC и Turbo Pascal ни один технический вуз не откроет перед абитуриентом свои двери.

Инструмент системного администратора

Именно гибкий магнитный диск, а не USB-накопитель или системный администратор использует для обновления прошивки системных устройств, серверов и систем управления. Помимо этого, дискета служит для переноса ключей авторизации, системных настроек оборудования, настройки контроллеров и массивов. Не говоря уже о том, что банальное повреждение BIOS любого персонального компьютера можно исправить либо с помощью дискеты, либо программатором. Причин активного использования гибкого магнитного диска тут несколько.

1. Для считывания данных с носителя используется встроенный в устройство дисковод, которому для работы не нужны драйверы. Никаких обнаружений и настройки.
2. Дешевле дисковода и носителя с такой же отказоустойчивостью на рынке уже в течении десятилетия ничего нет.
3. Нет потребности в больших объемах информации - 1,44 Мб для систем на базе Unix хватает для сохранения необходимых данных.

О развлечениях программистов

Из-за того, что структура магнитного диска представляет собой спираль, считывающей головке приходится постоянно передвигаться по поверхности носителя. При этом который перемещает эту головку, создает специфический звук в дисководе, который очень хорошо слышен в большом помещении. Именно этим и пользуются программисты уже многие годы. Используя один из языков программирования низкого уровня (Turbo Pascal или С+), с помощью специальных команд можно добиться управления шаговым с помощью последовательных и кратковременных обращений компьютера к разным данным, записанным по всему диску. Многим удается воспроизвести очень сложную мелодию с помощью нескольких дисководов, каждый из которых выполняет роль одного инструмента. В средствах массовой информации можно более подробно ознакомиться с этим видом развлечения.

В заключение

Вывод напрашивается один: гибкий магнитный диск, как и жесткий, рано списывать со счетов. Отработав в сфере ИТ порядка 25 лет, дискеты и винчестеры остаются востребованными во многих сферах жизнедеятельности человека. Наряду с недостатками, которые приписывают этим носителям информации, у них есть и много достоинств, которые можно увидеть при попытке познакомиться с технологией поближе. Естественно, не стоит обращать внимания на глупости недалеких людей, которые говорят про опасные воздействия жесткого магнитного диска, да и всей магнитной записи в целом. Всё оборудование, массово представленное на рынке, проходит не одну сертификацию, прежде чем попасть на прилавок.