Print This Page

Laufwerke

Massenspeicher-Geräte


Um der wachsenden Datenatenflut Herr zu werden, wurden in Computern schon frühzeitig permanente (Festspeicher-) Medien eingesetzt. Durchgesetzt haben sich dabei kreisförmige Medien, die von beiden Seiten mit einem magnetisierbaren Material beschichtet sind. Die bekanntesten sind dabei die Floppy-Disk (Diskettenlaufwerk) und die Harddisk (Festplatte). Der Unterschied zwischen Diskettenlaufwerk und Festplatte besteht unter Anderem darin, dass eine Diskette nur eine, die Festplatte jedoch mehrere Ebenen zum Speichern besitzt. Da die zu speichernden Datenmengen immer größer wurden, stieg auch der Anspruch an das Speichervermögen, einen möglichst schnellen Zugriff und einer hohen Datensicherheit. All dies konnte die Festplatte bieten. Den Datenträger Diskette konnte man jedoch auch an anderen Computern nutzen. Im Endeffekt haben sich deshalb beide Medienarten gehalten, wie aus dem Folgenden ersichtlich wird:


Das Diskettenlaufwerk (Floppy-Disk) war das erste elektromagnetisch schreibende Gerät zur Aufnahme von rottierenden Speichermedien auf dem Markt (IBM 1971, Erfinder: Alan Shugard).

Ihre Medien brachten es bei einer Größe von 8" (= 20 cm !), 5,25" und 2,5" auf eine Speicherkapazität von 360 KB bis zu 1,44 (mit speziellem Treiber 2,88) MByte.

Anfangs waren sie nur einseitig, später beidseitig beschreibbar. Ihre in der Folgezeit wichtigste Eigenschaft war jedoch, dass sie für den "normalen" Nutzer die einzigste Möglichkeit zur Datensicherung und zum Datenaustausch mit anderen Systemen wurden.

Das grundlegende Prinzip der Datenspeicherung können Sie hier nachlesen.

Leider erlaubt die nebenstehend gewählte Darstellung keinen optischen Vergleich zwischen den Ausmaßen der Laufwerke.

Deshalb habe ich hier die Angaben zum EC 5074:

Breite (Blende): 13 cm,
Höhe (Blende): 26 cm,
Tiefe (Gerät): 38 cm.

Damit erreicht es fast das Volumen eines damaligen Slimlinegehäuses
(42 x 10 x 40 cm), also dem Platzbedarf eines kompletten PC's!

Bilder der Geräte können Sie sich hier anschauen.

  
 
8" Robotron (EC 5074)

5,25" Campaq (Canon MD 5501)


3,5" Mitsumi D359T3



Im Jahre 1973 startete man bei IBM® das "Winchester-Projekt" bei dem es um die Entwicklung eines nicht auswechselberen Datenträgers mit möglichst hoher Speicherkapazität ging. 1979 soll dann die Vorstellung eines ersten 8"-Laufwerkes erfolgt sein, welches ich hier leider nicht dokumentieren kann.



Ab 1980 gab es die ersten 5 1/4"-Laufwerke. Für den ersten IBM-PC (den XT) war eine 5-MB-, später eine 10-MB-Festplatte lieferbar. Dieses Speichervolumen (und auch der Preis) waren für das damalige Verständnis gigantisch. Die Geräte wurden zuerst in "doppelter" Bauhöhe, später in eifacher Bauhöhe realisiert (entspricht 5 1/4"-Floppy-LW). Übrigens könnte erstgenannte Festplatte in den Maßen und dem Aussehen etwa der nebebstehenden Seagate (dem Prunkstück meiner Sammlung) entsprochen haben.

Das Prinzip der Datenspeicherung finden Sie demnächst hier.
  
Bei Klick auf die Grafik öffnet sich ein Poup-Fenster! Seagate ST-4096, 80 MB, 5,25", doppelte Bauhöhe, techn.Daten



Auch später, mit den noch heute üblichen 3,5"-Laufwerken, wurde bei den ersten Modellen zuerst auf eine doppelte Bauhöhe gesetzt und mit fortschreitender Beherrschung der Technologie auf die "normale" Bauhöhe reduziert, wie man an nebenstehenden Beispielen sehr schön sehen kann.
Nachdem sich die Ausmaße der Geräte auf ein "konstruktiv erträgliches" Maß reduziert hatten, begann man mit der zielgerichteten Erhöhung der Leistungsfähigkeit selbiger.

Festplatten speichern heute bei gleichen Abmaßen leicht das 8000-fache ihrer Urahnen und sind dabei (durch erhöhte Motordrehzahl und optimiertere Speichertechnologien) in der Zugriffszeit auf die Daten um das -zigfache schneller.

Woher kommt das?
 
Fujitsu M2694ESA, 1,08 GB, 12/1993 (SCSI)

 

Fujitsu M2611T, 43MB, 10/1991 (ISA)



Dieser Fortschritt liegt im Inneren der Geräte und hat sich zuerst durch die Weiterentwicklung der Herstellungstechnologien ergeben. Bauteile konnten miniaturisiert und mit mehr Funktionen ausgestattet werden, Motoren konnten schneller und präzieser arbeiten. Eine wichtige Rolle spelte aber dabei auch das mechanische Prinzip der Abspeicherung und des Zugriffs auf die Daten, wie ich nachfolgend demonstrieren möchte.
  
Bei Klick auf die Grafik öffnet sich ein Poup-Fenster! Fujitsu M2611T



Es gab damals zwei konkurierende Antriebsarten für die Positionierung der Schreib-/Leseköpfe:

1. - Der Schrittmotor mit Step- by Step-Antrieb (Reibrad oder Metallbandvortrieb) für die Kopfbewegung. Er war preisgünstig, robust und gut handhabbar, allerdings im Zugriff recht langsam. Desweiteren ist mit dieser Methode eine Erhöhung der Spurdichte technologisch begrenzt.




2. - Das heute noch gebräuchliche Tauchspulen-System, welches teuerer als die Positionierung per Schrittmotor ist, aber durch genauere Positioniering höhere Spurdichten und schnellere Zugriffszeiten erlaubt.






Eine weitere Möglichkei der Erhöhung des Speichervolumens pro Einheit stellte die Vervielfachung der Oberfläche des mechanischen Speichers dar. Nebenstehend als Beispiel eine Festplatte mit 8 übereinander liegenden Platten, also theoretisch 16 Plattenoberflächen. Doch das stellte bei der Herstellung enorme Ansprüche an die mechanische Präzision.

 
Seagate ST 157A, Schrittmotor

 
Conner CFS210A, Tauchspulen-System


Bei Klick auf die Grafik öffnet sich ein Poup-Fenster! Fujitsu M2694ESA, 3,5" HH

Irgendwann war schließlich ein Stand erreicht, der nach den stürmischen Jahren des Fortschrittes auf mechanischem Gebiet nur noch recht kleine Schritte erlaubte.




Deshalb möchte ich nun zu den Geräten kommen, die im Laufe der Zeit Teilaufgaben von Floppy und Festplatte übernahmen und damit enorm zu den wachsenden Anforderungen an die Datensicherheit beitrugen.
Als erstes ist hier der Streamer zu nennen. Schon frühzeitig übernahm er (besonders bei wichtigen oder größeren Systemen) die Aufgabe der Datensicherung. Das Prinzip dieses Magnetbandgerätes kommt aus der Großrechentechnik, wo die Arbeit mit diesem Medium lange Zeit Standard war und noch ist. Hier wurde er jedoch nicht zur direkten Verarbeitung genutzt, sondern diente zur "Aufbewahrung" des Datenbestandes für den Fall eines Daten-Crash's.  
Streamer Iomega,
Mod. 1080Fi, 250 MB
Das SyQuest-Laufwerk war die gehobene Klasse für den Datenaustausch. Zu Zeiten, als der Normalbürger jeden Datentransfer noch mit einer Diskette erledigen konnte fingen z.B. Grafikstudios an, Dateien für Druckereien zu erarbeiten, die auf keine Diskette passten. Speziell hier nutzte man dieses Medium, welches zuerst 44 MB speichern, später jedoch auch 88 MB bewältigen konnte. Das Prinzip der Datenspeicherung funktionierte wie bei einer Festplatte, war aber unter Berücksichtigung der genutzten Wechselmedientechnik mechanisch recht robust ausgelegt (siehe Bildvergrößerung).   
SyQuest-LW,
Mod. SQ 5110C, 88 MB, SCSI
Seltener oder überhaupt nicht mehr im Gebrauch ist das WORM-Laufwerk (Write Once Read Many). Es arbeitet ähnlich einem CD-Brenner, ist jedoch nicht mit dem CD-Standard kompatibel.  
Maxtor Opt.-LW (WORM), 10/1990,
Mod. RXT-800HS, SCSI
Zip®-Laufwerk
Zip wurde von iomega® als Markenname für eine eigenentwickelte Reihe von Wechselplattenlaufwerken auf dem Markt präsentiert. Die Geräte sind / waren sowohl als internes als auch als externes Laufwerk im 3,5“-Format erhältlich. Anschlussmöglichkeiten bestanden anfangs über ATA- , SCSI- und Parallel- (LPT-)-Port, heute auch USB. Es handelte sich dabei um recht multivalent einsetzbare Geräte, die in ihrer Grundform (100 MB)  ohne weitere Fragen von DOS und Windows akzeptiert wurden.
 

Zip®-Laufwerk, 250 MB, extern

Das CD-ROM-Laufwerk hat sich zuerst als ein Speichermedium unter Vielen präsentiert, ist aber in kürzester Zeit zum Standardgerät geworden. Das lag vor allem an der Möglichkeit, die benötigten Datenträger immer billiger herzustellen. Zum 1000-fachen kopieren einer CD ist heute nur noch ein sogenannter Master (= Stempel) notwendig. Den Inhalt anderer Speichermedien dagegen muß man (zeit-)aufwändig kopieren. Außerdem hat sich das Grundprinzip als technisch erweiterbar erwiesen. Mit einem mechanisch (fast) nicht verändertem Gerät kann man den leeren, aber zu (fast) gleichen Preisen herstellbaren Datenträger mehrfach selbst beschreiben und wieder löschen.
 
GoldStar GCD-R520B
IDE, 04/95

Ein relativ neues Speicherprinzip, welches ähnlich dem der CD-ROM arbeitet, ist die DVD (ursprünglich: Digital Video Disc). Sie erlaubt ein  höheres Datenvolumen und ist wesendlich breiter einsetzbar. Doch das soll Inhalt der Erweiterungen meines Computermuseums sein ...

Letzte Seite: Standard-Disketten
Nächste Seite: Floppy-Laufwerke