Os discos rígidos são peças fundamentais no armazenamento de dados e existem desde a década de 1950. Desde então, passaram por inúmeras evoluções e melhorias, tornando-se cada vez mais compactos, fiáveis e capazes de guardar enormes quantidades de dados.
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Neste artigo, percorremos a história do disco rígido e as suas principais evoluções ao longo do tempo, desde os primeiros discos magnéticos até aos discos atuais, de alta tecnologia e grande capacidade. Vamos ver como estes dispositivos foram criados, como evoluíram e de que forma influenciaram a tecnologia que usamos hoje.
O que é um disco rígido?
Um disco rígido é um dispositivo de armazenamento que utiliza um ou mais pratos (discos de alumínio ou de vidro) revestidos com uma camada de material magnético. Os dados são gravados e lidos por cabeças de leitura/escrita que se deslocam sobre a superfície dos pratos, sem lhes tocar.
Os discos rígidos continuam a ser muito usados em computadores pessoais, servidores, discos externos e centros de dados que suportam serviços de armazenamento na nuvem. Neles fica guardado todo o tipo de dados: sistemas operativos, programas, documentos, música, fotografias e vídeos.
O disco rígido liga-se ao computador através de uma interface, normalmente SATA (Serial Advanced Technology Attachment) ou SAS (Serial Attached SCSI), e recebe energia da fonte de alimentação. A capacidade varia entre algumas centenas de GB e vários TB, e a velocidade de leitura e escrita depende do modelo.
À medida que a tecnologia avança, a capacidade e a velocidade dos discos rígidos continuam a aumentar, permitindo guardar cada vez mais dados.
Quem inventou o disco rígido?
A invenção do disco rígido é considerada um marco na história do armazenamento de dados. O primeiro disco rígido foi desenvolvido por uma equipa da IBM liderada pelo engenheiro Reynold Johnson, no início da década de 1950. O sistema, chamado RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control), foi apresentado em 1956 e usava 50 discos magnéticos que guardavam, no total, cinco milhões de caracteres, o equivalente a cerca de 3,75 MB.
Foi o primeiro dispositivo de armazenamento baseado em discos magnéticos e, ao contrário das fitas magnéticas e dos cartões perfurados usados até então, permitia aceder diretamente a qualquer ponto dos dados. O trabalho da equipa de Reynold Johnson foi essencial para o desenvolvimento do armazenamento de dados e para a evolução da informática em geral.
Cronologia da tecnologia do disco rígido
O disco rígido percorreu um longo caminho até chegar ao que é hoje. A sua história começa em 1956 e está marcada por vários avanços ao longo dos anos. Conheça cada um deles:
O primeiro disco rígido comercial
O IBM 350, a unidade de disco do sistema RAMAC, foi a primeira unidade de disco rígido da IBM: foi apresentada em 1956 e comercializada a partir de 1957. Tinha 50 discos magnéticos com 50 000 setores, cada um com capacidade para 100 caracteres alfanuméricos. Ou seja, armazenava cinco milhões de caracteres, cerca de 3,75 MB.
O primeiro disco rígido com cabeças sobre almofada de ar
Em 1961, a IBM lançou o IBM 1301, cujas cabeças de leitura «voavam» sobre uma fina almofada de ar criada pela rotação dos discos, sem tocar na superfície, para ler e gravar os dados.
Em comparação com o IBM 350, o IBM 1301 representou um grande avanço na capacidade de armazenamento, graças à maior densidade de gravação que estas cabeças permitiam.
A unidade de discos removíveis
O sucessor do IBM 1301, o IBM 1311, chegou em 1962 e foi a primeira unidade de disco rígido com pacotes de discos removíveis. Cada pacote guardava cerca de dois milhões de caracteres, com o dobro da densidade de gravação da versão anterior.
O tamanho do IBM 1311 também foi um grande avanço em relação aos modelos anteriores: enquanto estes tinham as dimensões aproximadas de um roupeiro, o 1311 tinha o tamanho de uma máquina de lavar roupa.
Discos flexíveis de oito polegadas
Nas décadas seguintes ao aparecimento do disco rígido, as empresas procuravam formas de guardar e transportar dados num suporte pequeno, barato e removível.
No final da década de 1960, os engenheiros da IBM em San José desenvolveram o disco flexível (disquete) de oito polegadas, que só começou a ser comercializado em 1971.
Estes discos tinham uma capacidade de armazenamento muito limitada: cerca de 80 KB.
Os microcomputadores usados em engenharia, gestão ou processamento de texto tinham normalmente uma ou mais unidades de disquetes de oito polegadas para armazenamento removível.
A unidade de disco rígido selada
Em 1973, a IBM lançou o IBM 3340, conhecido como «Winchester»: uma unidade de disco rígido selada, com mecanismo lubrificado e cabeças de baixo peso.
A unidade destacava-se pelas cabeças de leitura/escrita mais pequenas e leves, cujo desenho lhes permitia voar mais perto da superfície do disco.
O Winchester foi o primeiro disco rígido com um funcionamento semelhante ao dos discos rígidos atuais e tinha o dobro da densidade de gravação dos discos anteriores da IBM.
Uma evolução da disquete de oito polegadas, lançada em 1976, a disquete de 5,25 polegadas era leve, prática e portátil, mas tinha uma capacidade de armazenamento limitada: começou com pouco mais de 100 KB, e mesmo as disquetes de 3,5 polegadas que vieram depois ficaram-se pelos 1,44 MB. Por isso, eram precisas várias disquetes para guardar os ficheiros.
A tecnologia RAID em disco rígido
A ideia que está na base do RAID (Redundant Array of Independent Disks, ou conjunto redundante de discos independentes) foi patenteada pela IBM em 1978, e o termo RAID surgiu em 1988 na Universidade da Califórnia, em Berkeley. O objetivo era melhorar o desempenho e a fiabilidade dos sistemas de armazenamento, recorrendo à redundância.
Composta por dois ou mais discos rígidos a trabalhar em conjunto, a tecnologia RAID é usada sobretudo em servidores e sistemas NAS e tem dois objetivos básicos:
- aumentar a velocidade, distribuindo os dados por vários discos (striping, RAID 0, que não tem qualquer redundância);
- aumentar a tolerância a falhas, duplicando os dados noutro disco (espelhamento, RAID 1).
Mesmo com as novas tecnologias de armazenamento, o RAID continua a ser muito utilizado, graças ao equilíbrio entre desempenho e tolerância a falhas. Ainda assim, não substitui uma cópia de segurança.
Discos rígidos para microcomputadores
Em 1980, a Seagate Technology (que então ainda se chamava Shugart Technology) lançou o primeiro disco rígido de 5,25 polegadas para microcomputadores, o ST-506.
A unidade tinha uma capacidade total de 5 MB.
O ST-506 ligava-se ao computador através de um controlador de disco, e a interface entre o controlador e a unidade derivava da interface SA1000, da Shugart Associates. Esta, por sua vez, baseava-se na interface das unidades de disquetes, o que tornava o projeto do controlador relativamente simples.
O aparecimento do IDE e do SCSI
Em meados dos anos 80 surgiu a interface IDE (Integrated Drive Electronics), mais tarde normalizada como ATA (Advanced Technology Attachment) e hoje conhecida como PATA (Parallel ATA).
A grande inovação foi integrar o controlador no próprio disco, em vez de o ter numa placa à parte.
O ATA-1 suportava discos até cerca de 528 MB, com uma taxa de transferência de 8,3 MB/s e um ciclo de 240 ns. As últimas versões do padrão paralelo chegaram aos 133 MB/s (Ultra DMA 133), numa época em que os discos PATA iam de 40 GB a 500 GB.
Ainda na mesma década, em 1986, foi aprovado o padrão SCSI, para ligar discos rígidos e outros periféricos ao computador.
O padrão permitia várias operações em simultâneo e altas taxas de transferência, e era usado sobretudo onde era preciso mais desempenho do que o IDE oferecia, como em servidores e estações de trabalho.
Na sua primeira versão, o SCSI tinha uma taxa de transferência máxima de 5 MB/s, a uma frequência de 5 MHz, e permitia até oito dispositivos no mesmo barramento.
Já a versão Ultra-640 SCSI funcionava a 160 MHz, com até 16 dispositivos ligados, e atingia uma taxa de transferência máxima de 640 MB/s, acima dos cerca de 600 MB/s úteis do SATA III.
A chegada do Enhanced Integrated Drive Electronics
Termo criado em 1994, o EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics) designa um conjunto de extensões ao padrão ATA-1.
Também conhecido como Fast ATA, Fast IDE ou ATA-2, o EIDE oferecia taxas de transferência muito superiores às do IDE original.
Enquanto os controladores IDE originais chegavam aos 8,3 MB/s, o EIDE atingia 16,6 MB/s, e algumas implementações chegavam a ser até quatro vezes mais rápidas do que o IDE.
O EIDE suportava também discos até 8,4 GB, contra os 528 MB do IDE.
A chegada da interface SATA
A interface SATA, um padrão para ligar unidades óticas e discos rígidos à placa-mãe, foi apresentada em 2000 para substituir os antigos cabos em fita do PATA.
No fundo, o SATA é uma interface série que liga os dispositivos de armazenamento ao sistema anfitrião (host).
Ao longo dos anos, foram lançadas várias versões desta interface, com cada vez mais largura de banda.
O primeiro disco rígido de 1 terabyte
Em 2007, a Hitachi Global Storage Technologies lançou o primeiro disco rígido de 1 TB do mundo: o Deskstar 7K1000.
As suas principais características eram:
- interface SATA ou PATA;
- 7200 RPM;
- buffer de 32 MB (SATA) ou 8 MB (PATA);
- tecnologia de gravação perpendicular;
- 5 pratos e 10 cabeças de leitura/escrita;
- proteção contra choques.
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Conclusão
Ao longo dos anos, a evolução dos discos rígidos foi notável, e está longe de terminar.
Com dispositivos cada vez mais modernos e funcionalidades mais avançadas, os discos rígidos vão continuar a mudar para acompanhar essa evolução.
Mas, seja qual for a tecnologia, o mais importante é que os seus dados estejam a salvo, não concorda? E isso nem sempre acontece.
Avarias no dispositivo, quedas ou más condições de utilização podem fazer com que perca os dados guardados no seu disco rígido.
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