۱۹۵۶ م. دیسک سخت مغناطیسی

۱۹۵۵ م. حروف‌چينى با رايانه

در سال ۱۹۵۵ پيشرفت‌هاى هيجان‌انگيزى در زمينه الکترونيک روى داد. سرانجام ناقوس مرگ حروف سربى گوتنبرگ را که مدت پانصد سال در چاپ‌خانه‌هاى جهان حکومت مى‌کرد، به صدا درآورد و ديگ مذاب سرب از دور خارج شد. اينک به جاى آنکه کنترل دستگاه‌هاى حروف‌چينى به نوارهاى کاغذ مشبک سپرده شود، رايانه‌اى که براى حروف‌چينى برنامه‌ريزى شده بود توانست زمام امور را در دست بگيرد و به سرعت بين ۳۰،۰۰۰ تا ۱۰۰،۰۰۰ حرف در ساعت روى فيلم حروف‌چينى کند. با ساخت رايانه‌هاى سريع‌تر و استفاده از لامپ اشعه کاتُدى (CRT) شبيه به لامپ تصوير تلويزيون در سال‌هاى دهه ۱۹۶۰ اين روند سرعت فوق‌العاده‌اى گرفت و حتى به ۶،۰۰۰،۰۰۰ حرف در ساعت نيز رسيد. يکى ديگر از تحولات مهمى که در اين زمان صورت گرفت، اختراع دستگاه نورى تشخيص حروف (Optical Charactor R) بود که مى‌توانست با سرعت ۳۰۰،۰۰۰ حرف در ساعت متون ماشين شده يا چاپى را از نظر گذرانده بخواند و نتيجه را به ورودى يک دستگاه رايانه براى حروف‌چينى منتقل کند. با کاربرد مدارهاى يکپارچه (IC) و ريزپردازنده‌ها در سيستم‌هاى رايانه‌اى و همچنين نصب يک صفحه نمايش که حروف چيده شده را نشان مى‌دهد، سرعت وارد کردن مطالب به داخل سيستم به نحو چشمگيرى افزايش يافت. حال امکان آن وجود داشت که پيش از سپردن مطلب به حافظه رايانه‌اي، دستگاه آن را بر صفحه نمايش خوانده و غلط‌گيرى کرد. ولى سرعت حروف‌چينى دستگاه‌هائى که از فن‌آورى (CRT) استفاده مى‌کردند نامحدود نبود، زيرا دستگاه مى‌بايست همه حروف را تک‌تک از ماتريس تصاوير انتخاب کند.

۱۹۵۶ م. دايرةالمعارف تکنولوژى شيمى

Encyclopedia of Chemical Technology دايرةالمعارف تکنولوژى شيمى در طى سال‌هاى ۱۹۵۶ - ۱۹۴۷ که به‌نام ويراستاران اصلى خود، (کرک - آثمر) معروف است انتشار يافت.

۱۹۵۶ م. تلفن کارير

در فاصله بين دو جنگ جهاني، رشد سريع صنعت راديو و پخش برنامه‌هاى راديوئى وسايل فنى لازم براى بهبود و توسعه ارتباطات توسط کابل‌هاى تلگراف و تلفن را تأمين کرد. سيم‌هاى نازک مسى براى انتقال جريان‌هاى الکتريکى مکالمه به شرطى که طول آنها از چند کيلومتر بيشتر نباشد رضايت‌بخش بود و سيم‌هاى ضخيم تا فاصله ۴۰ کيلومتر مورد استفاده قرار مى‌گرفت.

با قرار دادن تقويت‌کننده‌هاى الکتريکى مشابه آنچه براى مدارهاى راديوئى ساخته شده بود در فاصله‌هاى مناسب در طول خط و نيز در ايستگاه‌هاى انتهائي، سيگنال‌هاى الکتريکى مکالمات را تقويت کرد. به اين ترتيب فرستادن پيام‌ها در طول صدها کيلومتر مورد استفاده قرار گرفت. تقويت‌کننده لامپى براى ايجاد شبکه‌هاى خط‌هاى اصلى طولانى و گران بودند و مهندسان پس از تلاش و تحقيق و پژوهش راهنمائى براى فرستادن بيش از يک پيام در طول يک زوج منحصر به فرد تحقيق کردند. راه حل اين معما در تلفن کارير Carrier پيدا شد. تلفن کارير يکى ديگر از تکنيک‌هائى است که از راديو به عاريت گرفته شده است. کارير عبارت است از توليد يک نوار وسيع از فرکانس‌ها با استفاده از نوسانگرهاى لامپى در يک طرف خط و سپس تقسيم اين نوار وسيع به تعدادى کانال که هر کدام پهنائى بيش از چهار هزار سيکل از طيف موج‌هاى توليد شده را اشغال مى‌کند. هر کانال مانند حاملى عمل مى‌کند که يک مکالمه بر روى آن سوار شده و در طول خط فرستاده مى‌شود. در قسمت گيرنده کانال‌هاى گوناگون از هم جدا شده تقويت مى‌گردد و اطلاعات مربوط به مکالمه از آنها جدا و قابل شنيدن مى‌شود. اين روش در آن تاريخ ۲۲۸ مکالمه را در آن واحد ممکن ساخت.

۱۹۵۶ م. ديسک سخت مغناطيسى

اولين سيستم ذخيره‌سازى با دست‌يابى مستقيم به‌نام راماک (RAMAC) Random Access Method of Accounting and Control مى‌باشد. با توجه به حساسيت و ظرافت بيش از حد اين قطعه رايانه‌اى بلافاصله اين سؤال به ذهن مى‌رسد که چرا ديسک سخت ناميده مى‌شود. ديسک سخت را به‌نام‌هاى ديسک ثابت شده (Fixed Disk) يا وينچستر (Winchester) مى‌شناسند. نام اول بيشتر به اين دليل به آن اطلاق مى‌گردد که اطلاعات ذخيره شده روى آن مانند اطلاعات ذخيره شده روى ديسک لرزان قابل جابجائى نيست. براى نام دوم دو داستان وجود دارد يکى اينکه اولين مدل ساخته شده شماره ۳۰۳۰ بود که اين شماره تداعى کننده اسلحه وينچستر مدل ۳۰۳۰ است. دومين روايت اين است که اولين ديسک سخت در مرکز تحقيقات (هارس‌لي) در وينچستر انگلستان طراحى و ساخته شده است. سپس در سال ۱۹۵۶ توسط شرکت IBM ساخته شد. اين دستگاه داراى ۵۰ ديسک مغناطيسى با ظرفيت ۵ ميليون کاراکتر و زمانى کمتر از يک ثانيه بود. اين دستگاه به منظور حساب کردن و کنترل با اولين رايانه داراى ديسک‌گردان به بازار عرضه شد. دستگاه الکترونيکى مغناطيسى براى ذخيره‌سازى انبوه اطلاعات اختراع شده است. اغلب اين ديسک‌ها در داخل رايانه به‌صورت ثابت قرار گرفته‌اند اما ديسک‌هاى سختى به بازار عرضه شده که قابل حمل و نقل هستند و به آنها ديسک‌هاى سخت قابل حمل (Removable hard Disk) مى‌گويند.

در سال ۱۹۸۰ نخستين هِدهاى القائى فيلم نازک به ديسک‌هاى سخت ۳۳۸۰، امکان داد که با سرعت ۳ مگابايت در ثانيه کار کند و شرکت وسترن ديجيتال در سال ۱۹۸۴ تخته مدار کنترل‌کننده ديسک سخت را براى PC/AT ساخت. در سال ۱۹۹۱ IBM و فوجيستو ديسک‌هاى سخت مجهز به هِدهاى MR را عرضه کردند. در سال ۱۹۹۲ شرکت سيگيت نخستين ديسک سخت با ۷۳۰۰ دور در دقيقه و ۱۰،۰۰۰ دور در دقيقه را به‌نام (Cheatah) عرضه نمود. در سال ۱۹۹۷ IBM هِدهاى GWR را ساخت. اندازه ديسک‌هاى سخت که از ابتدا تا امروز تغيير کرده عبارت است از ۱۴ اينچى و ۸ انيچى در هدهاى ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ اولين مدل (IBM XT) ديسک سخت در ۱۹۸۳ با قطر ۲۵/۵ براى رايانه‌هاى شخصى (Personal Computer) معرفى گرديد. ديسک‌هاى ۲۵/۵ و ۵/۳ اينچى از دهه ۱۹۸۰ تا امروز - ۸/۱ و ۳/۱ اينچى در دهه ۱۹۹۰ و در ژوئن ۱۹۹۹ شرکت IBM کوچک‌ترين ديسک سخت جهان را با يک اينچ و ۳۴۰ مگابايت به‌نام (Microdrive) معرفى کرد. ديسک سخت ۵/۳ اينچ وديسک‌هاى ديگر از جنس آلياژ از آلومينيوم سخت ساخته شده و روى آن پوشش مغناطيسى در دو طرف ديسک روکش شده است. کليه شيارها در دو طرف ديسک که شعاع آنها از مرکز يکسان و داراى دواير متحدالمرکز مى‌باشد تشکيل يک استوانه يا سيلندر فرضى عمودى به حساب مى‌آيد، مى‌دهد.

ديسک‌ها همراه بازوهاى متحرک و موتور مربوطه همگى در محيطى محصور از هواى فيلتر شده عارى از گرد و غبار ذرات معلق با سرعتى حدود ۳۶۰۰ دور در دقيقه مى‌چرخند هِد با سطح ديسک فاصله‌اى سه ميليونيم اينچ يا يک هزارم يک تار موى سر انسان فاصله دارد. اين فاصله در حال گردش سريع ايجاد مى‌شود. يک ديسک سخت نوعاً داراى ۶۱۵ شيار (Track) مى‌باشد. هر شيار مى‌تواند بيش از ۸۰۰۰ کاراکتر يا حدود ۳ صفحه اطلاعات را نگهدارى نمايد و آن به بخش‌هاى کوچکترى به‌نام سکتور (Sector) تقسيم مى‌شود. هر تِرَک به ۱۷ سکتور تقسيم شده و هر يک مى‌تواند ۵۱۲ بايت يا بلوکى انجام دهد هر بلوک ۵۱۲ بايت طول دارد با اين فرض که تمامى ديسک‌گردان‌هاى سخت به‌کار رفته. در ماشين‌هاى نوع (DOS) سرعت چرخش ۳۶۰۰ دور در دقيقه است. سرعت انتقال داده‌ها از ديسک‌گردان که براى کنترل ديسک‌گردان سخت به‌کار مى‌رود. اين سيستم حاوى همه امکانات مربوط به کارهاى دستگاه‌هاى ديسک‌گردان سخت مى‌باشد. وقتى (DOS) فايلى را ذخيره مى‌کند. هر بار از ۴ تا ۸ سکتور استفاده مى‌کند که کلاستر (Clustr) خوانده مى‌شود. داده‌هائى که روى يک ديسک نوشته مى‌شود، کُد شده به‌صورت داده‌هائى بر (مبناء ۲) مى‌باشد يعنى (صفرها و يک‌ها) يا وضعيت روشن و خاموش.

به‌عنوان مثال DOS کاراکتر A را با کُد ۶۵ مى‌شناسد. در بخش تبديل رمز به حرف به شکل (۰۱۰۰۰۰۰۱) تبديل مى‌شود. اين همان چيزى است که به‌صورت پالس‌هاى مثبت و منفى روى سطح ديسک مغناطيسى ضبط مى‌شود. هر دستگاه با کمک شاخک‌هائى که به تعداد صفحات قابل استفاده و در سر هر کدام از شاخک‌ها داراى يک هِد HEAD خواندن و نوشتن اطلاعات را دارند، اين شاخک‌ها با کمک يک بازوى حرکت‌دهنده در جهت افقى به جلو و عقب مى‌روند و هر يک به‌طور عمومى بر روى شيارهاى ديسک قرار دارد.

برروى ديسک سخت ماده ترکيبى از پودر ذرات اکسيد آهن خالص که طول هر ذره تقريباً در حدود ۵/۰ ميکرون مى‌رسد که درون يک ماده‌اى به‌طور يکنواخت در سطح ديسک پوشش داده شده است. وقتى سيستم عامل داده‌هائى را از يک مکان خاص ديسک درخواست مى‌کند کنترل‌کننده به بازوى متحرک فرمان مى‌دهد که به سيلندر مربوطه برود و از سطح ديسک اطلاعات ضبط شده را بخواند. اين اطلاعات به‌صورت رقومى مى‌باشد. معمولاً هِد يک آهنرباى کوچک است که دو سر سيم‌پيچ ظريف بدور يک حلقه فلزى پيچيده شده است. هسته داراى شکاف بسيار باريکى است که برروى سطح ديسک قرار دارد. وقتى عملى انجام مى‌گيرد و جريان از سيم‌پيچ هِد مى‌گذرد. هِد جريان‌هاى مثبت و منفى را توليد مى‌کند که در نتيجه همان صفرها و يک‌ها مى‌باشد. بدين ترتيب جريان در سطح ديسک ايجاد مى‌گردد و سيگنال‌هاى الکتريکى را به درجات مختلفى از نيروى مغناطيس تبديل مى‌کند. در نتيجه الگوئى از عمليات انجام شده در روى شيارها ايجاد مى‌گردد سپس الگوى ضبط شده مغناطيس بازخوانى مى‌شود. وقتى ديسک با سرعتى زياد و سريع در دقيقه يا کسرى از ثانيه به دوران درمى‌آيد، شيارها در زير هِد قرار مى‌گيرند. در اين لحظه ميدان متغيرى که قبلاً توسط هِد نوشته شده بود باعث مى‌شود تا جريان در هِد ايجاد کند. هِد جريان را به پالس‌هاى سيگنال پس از کشف رمز و تقويت‌هاى لازم توسط تخته مدارها برروى صفحه نمايش نشان داده مى‌شود.