از نوستالژی تا تکنولوژی – ذخیره سازهای اطلاعات

قدمت و تاریخچه ذخیره سازی اطلاعات توسط انسان را می توان به اندازه عمر بشر در نظر گرفت. از انسان های اولیه که با خط های مصور، نقاشی و اشکال خاص، اطلاعاتی را بر روی سنگ و دیوار و صخره ثبت می کردند تا امروز که سیستم های ذخیره سازی اطلاعات چندین ترابایتی در حجم بسیار کوچکی به اندازه کف دست مورد استفاده قرار می گیرند.

---

مقاله از نوستالژی تا تکنولوژی به بررسی روند پیشرفت ملموس فناوری برای عموم می پردازد. هدف اصلی این مقاله مطرح کردن مباحث فنی و سیر تکاملی علمی تکنولوژی نیست بلکه شکل ملموس آن که مردم به صورت روزمره با آن ها سر و کار داشته اند را بررسی می کند.

سیر تحول انقلابی در زمینه ذخیره سازی اطلاعات را می توان محدود به چند دهه اخیر دانست. از زمانی که سیستم های ذخیره سازی دیجیتال پا به عرصه ظهور گذاشت و به عنوان یک کودک نو پا، روش های بایگانی و ذخیره سازی نوشتاری با عمری چندین هزار ساله را پشت سر گذاشت. در اینجا به بررسی سیر تکاملی  ذخیره سازهای دیجیتال می پردازیم.

1- کارت های منگنه یا کارت پانچ 

شاید در بین خوانندگان این مقاله، کمتر کسی باشد که با این کارت ها کار کرده یا حتی از نزدیک آن را دیده باشد. کارت های منگنه اگرچه عملکردی مکانیکال داشتند اما الهام بخش روش های ذخیره سازی دیجیتال بودند. از کارت های منگنه هیچ گاه جهت نگهداری اطلاعات استفاده نمی شد و کاربرد آن ها صرفا برای دادن برنامه به دستگاه های خاص آن زمان بود. دستگاه هایی همچون دستگاه های صنعتی مثل دستگاه های بافندگی و نخ ریسی یا پیانو و ...

پس از کارت پانچ نوارهای پانچ هم ارائه شدند که فضای کمتری اشغال می کردند و سازماندهی آن ها نسبت به کارت ها آسانتر بود و قابلیت ثبت خروجی دستگاه را هم داشتند، یعنی علاوه بر قابلیت خواندن امکان نوشتن هم داشتند.

قابلیت ذخیره سازی اطلاعات بر روی کارتهای منگنه بسیار پایین بود به طوری مجموع اطلاعات ذخیره شده بر روی 150 میلیون عدد کارت منگنه تقریبا به اندازه یک فلش مموری 8 گیگ امروزی بود!   

2- ذخیره سازهای مغناطیسی

ذخیره سازهای مغناطیسی انواع مختلفی دارند. همه ما اگر متولد دهه 60 و پایین تر باشیم بخشی از خاطرات موزیک و فیلم خود را با ذخیره سازهای مغناطیسی تجربه کرده ایم. از صفحه گرام گرفته تا نوار کاست و نوار ویدئو یا نوار VHS

1-2- صفحه گرامافون

صفحات گرامافون انواع مختلف با سایزهای متفاوتی داشتند ولی برای اکثر ما یادآور یک دایره گرد و سیاه هستند که هر طرف آن قابلیت ذخیره سازی یک تا دو آهنگ چند دقیقه ای را داشت. شاید همین الان هم گوش کردن به یک آهنگ از استاد بنان در یک صفحه گرامافون با وجود کیفیت نه چندان خوب صدا، لذتی مضاعف داشته باشد.

2-2- نوار کاست

نوار کاست هم در ابعاد و اندازه های مختلف وجود داشت ولی نوع استاندارد آن همان نواری هست که اکثر ما از آن استفاده کرده ایم. نوار کاست برای ذخیزه سازی آنالوگ اطلاعات استفاده می شود. انواع کوچک تر آن به اندازه یک قوطی کبریت بود که بیشتر در دستگاه های ضبط صدا و تلفن ها استفاده می شد و نوع استاندارد برای گوش دادن به موسیقی مورد استفاده قرار می گرفت. اکثر نوارهای کاست استاندارد دارای ظرفیت 60 دقیقه تا 90 دقیقه بودند و به صورت دولب مورد استفاده قرار می گرفتند. دو لب بدین معنا که در هر سمت یا لبه نوار 50 درصد اطلاعات ذخیره می شد و برای گوش دادن به ادامه ان باید نوار را از ضبط صوت خارج کرده و از سمت دیگر داخل دستگاه قرار می دادند.

نوار کاست در برندهای بسیار متنوعی عرضه می شدند که اکثرا تولید کاخانجات ژاپنی بودند. ماندد نوار کاست های سونی یا پاناسونیک. انواع دیگری همچون مکسل، آگفا و JVC هم در بازار به چشم می خورد.

گوش دادن موزیک ذخیره شده بر روی یک نوار کاست در ضبط ماشین یا واکمن و یا رادیو ضبط های قدیمی می تواند حس لذت موزیک دهه 60 و 70 را برای هر کسی تداعی کند.

3-2-فلیم VHS یا نوار ویدئو

نوارهای مغناطیسی مخصوص ذخیره سازی اطلاعات تصویری و صوتی و در ابعادی بزرگتر از نوارهای کاست مغناطیسی عرضه می شدند و به نوارهای VHS شهرت داشتند. این نوارها در ظرفیت های 90 تا 150 دقیقه ارائه می شدند و هر نوار قابلیت ذخیره سازی یک فیلم سینمایی را داشت. البته در مواقعی فیلم های طولانی مانند فیلم "بر باد رفته"  نیازمند 2 عدد فیلم VHS بود. بعد از اینکه در اواسط دهه 70 شمسی دستگاه های ویدئو پس از سال ها ممنوعیت آزاد شدند، فیلم های VHS و دستگاه های ویدئو در هر جایی قابل مشاهده بودند. نوارهای VHS با برندهایی همچون سونی، پاناسونیک، جی وی سی و دنا و معروف ترین برندهای دستگاه های ویدئوی آن زمان شامل سونی، آیوا و پاناسونیک بود.

در دهه 70 و 80 شمسی نوارهای مغناطیسی تصویری در ابعاد کوچکتری هم مرسوم بود که به منظور فیلمبرداری در دوربین های دستی کوچک که به دوربین های هندی کم مشهور بودند مورد استفاده قرار می گرفت.

2-4- فلاپی دیسک

یکی دیگر از انواع ذخیره سازهای مغناطیسی فلاپی دیسک ها هستند. فلاپی دیسک هم در انواع و اندازه و ظرفیت های مختلف ارائه شدند. فلاپی دیسک یا دیسک نرم توسط فلاپی درایو بر روی کامپیوترهای قدیمی اجرا می شدند. مرسوم ترین فلاپی دیسک ها که آخرین نسل آن هم محسوب می شوند ابعادی در حدود 9 سانتی متر در 9 سانتیمتر داشتند و قابلیت ذخیره سازی اطلاعات تا 1.5 مگابایت را دارا بودند.

مهمترین کاربرد عمومی این فلاپی ها در زمان خود ساخت فلاپی بوت یا راه انداز جهت نصب ویندوز 95 و 98 و 2000 بود. قبل از ارائه سی دی های bootable نصب ویندوز بدون کمک فلاپی دیسک ها ممکن نبود.

4-2- فلاپی دیسک

3- ذخیره سازی های نوری یا لیزری

در ذخیره سازهای نوری اطلاعات توسط لیزر بر روی سطوح خاص نوشته و ذخیره می شوند. سی دی و دی وی دی از انواع رایج ذخیره سازهای نوری هستند. سی دی مزایای مشهودی نسبت به ذخیره سازهای مغناطیسی داشت و همین امر باعث شد با سرعت زیادی جایگزین نوار کاست و نوار VHS شود. دیسک های لیزری نسبت به هر ذخیره ساز مغناطیسی دیگری هزینه تولید کمتری داشت، در نتیجه ارزان تر بود، فضای کمتری اشغال می کرد و به مرور زمان اطلاعات ذخیره شده در آن دچار افت کیفیت نمیشد. البته ذخیره سازهای نوری آسیب پذیری ناخوشایندی دارند و آن هم خط و خش روی سطح دیسک هست که خواندن اطلاعات از روی دیسک را دچار اختلال میکند.

از انواع مختلف دیسک نوری می توان به سی دی یا لوح فشرده (حدود 700 مگابایت)، دی وی دی (حدود 4.5 گیگابایت) و بلو ری (حدود 27 گیگابایت) اشاره کرد.

اگرچه پس از پیدایش دیسک های نوری انتظار می رفت این سیستم به سرعت توسعه و گسترش پیدا کند، اما محدودیت در افزایش حجم ذخیره داده ها بر روی این دیسک ها باعث شد که اوج خودنمایی دیسک نوری در ایران محدود به دهه 80 و اوایل دهه 90 شمسی باشد. زمانی که داشبورد هر ماشین مملو از سی دی های MP3 بود و پشت ویترین هر مغازه ای پر از فیلم های دی وی دی و دایویکس بود. قیمت بسیار پایین دستگاه های پخش کننده سی دی در زمان خود باعث شد این دستگاه ها به سرعت وارد خانه های مردم شوند، اما در دنیای تکنولوژی هیچ چیز ماندنی نیست و ذخیره سازهای نوری هم پس از یک دهه جولان جای خود را به نسل بعدی ذخیره سازها دادند.

البته هنوز هم می توان برای ذخیره سازی طولانی مدت و بایگانی اطلاعات برای چند سال از ذخیره سازهای نوری استفاده کرد و آن ها را در جای امنی نگهداری کرد.

4- دیسک سخت، فلش مموری، مموری کارت

این روزها در  دنیای ذخیره سازی اطلاعات، دوران فرمانروایی هارد دیسک، مموری و فلش هاست. این 3 هر کدام برای خود جایگاهی کسب کرده اند و کاربرد خاص خود را دارند.

1-4- فلش مموری

در فلش مموری اطلاعات بر روی قطعات الکترونیکی فاقد حرکت ذخیره می شوند و فضای بسیار کوچکی اشغال می کنند. نمونه های اولیه که به تولید انبوه رسیدند فضایی حدود 64 مگابایت جهت ذخیره سازی اطلاعات داشتند ولی در نمونه های امروزی ظرفیت 512 گیگابایت هم موجود است! قابلیت حمل آسان، مقاومت در برابر ضربه و آسیب پذیری و سرعت و سهولت در استفاده، از مزایایی است که باعث شده اکثر افراد یک عدد از این ذخیره سازهای دوست داشتنی را همراه خود داشته باشند.

2-4- مموری کارت

از نظر فناوری و نوع عملکرد شباهت زیادی بین فلش مموری و مموری کارت(کارت حافظه) وجود دارد. مزیت اصلی مموری کارت ابعاد بسیار کوچک آن است. مموری کارت خود شامل انواع مختلفی است که معمول ترین آن ها مموری های اس دی و میکرو اس دی هستند. این حافظه ها را می توان برای ذخیره سازی اطلاعت در گوشی موبایل یا دوربین های عکاسی قرار داد. ظرفیت مموری کارت ها در حال حاظر تا 256 گیگابایت هم موجود است. البته نمونه مموری کارت های میکرو اس دی در قالب آزمایشگاهی تولید شده اند که ادعا می شود تا 5 ترابایت قابلیت ذخیره سازی اطلاعات دارند!

3-4- هارد دیسک

در حال حاضر هارددیسک ها با ظرفیت های بسیار بالا و سرعت های شگفت انگیز پادشاه دنیای ذخیره سازهای اطلاعات محسوب می شوند. هارد دیسک خود شامل دو مدل HDD و SSD است. در هاردهای نوع HDD جهت ذخیره و بازخوانی اطلاعات از هد متحرک استفاده می شود و یک قطعه سخت افزاری جهت خواندن اطلاعات از بخش های مختلف هارد باید به قسمت های مختلف سفر کند، همین امر باعث می شود خواندن و نوشتن اطلاعات بر روی هاردهای HDD دارای محدودیت سرعت باشد.

در مقابل نوع هارد SSD دارای قطعه متحرک نیست و اطلاعات بر روی مجموعه ای ترانزیستورها ذخیره می شوند. سرعت خواندن اطلاعات از هارد SSD بسیار بالاتر از هارد HDD است ولی در مقابل قیمت بالاتری دارد و به مرور زمان کیفیت عملکرد آن با خواندن و نوشتن های مداوم کاهش می یابد.

5- ذخیره سازههای آینده

تا به اینجای کار هارد دیسک ها و حافظه های موجود تا حدی پاسخگوی نیازهای کاربران بوده اند. چالش اصلی موجود بیش از اینکه محدودیت حجم و فضای ذخیره سازی باشد، محدودیت سرعت در نوشتن و خواندن اطلاعات حافظه است.

PCM یکی از ذخیره سازهای نسل بعدی هستند که توسط شرکت IBM در حال توسعه می باشند. PCM سرعتی بیش تر از ذخیره سازهای فعلی دارد و پیش بینی می شود با هزینه کمتر ظرفیت آن تا چندین ترابایت قابل افزایش باشد.

بدون شک در آینده ای  نه چندان دور شاهد ذخیره سازهایی با سرعت و فضایی چندین برابر سیستم های موجود خواهیم بود.