تاریخچه ذخیره‌ سازی اطلاعات

همواره اطلاعات و حفظ آن‌ها در حوزه‌های گوناگون از اهمیت خاصی برخوردار است؛ از این‌رو در سال‌های اخیر تکنولوژی‌های مختلفی با هدف افزایش سرعت ذخیره‌سازی اطلاعات و کاهش ابعاد دستگاه نگهدارنده داده‌ها توسط کمپانی‌های معتبر عرضه شده‌اند. از زمان ساخت رایانه‌های قدیمی با پانچ کارت‌ها و نوارها و اختراع هارد دیسک‌های اولیه با ابعاد بزرگ تا ساخت هاردهای پرسرعت امروزی همواره ذخیره‌سازی دائمی اطلاعات بر روی حافظه‌های غیر فرار (Non-volatile) در مقایسه با حافظه‌های فرار (Volatile memory) و سایر قطعات کامپیوتر از سرعت کمتری برخوردار بوده است. در بررسی تاریخچه ذخیره‌سازی اطلاعات، با نسل‌های متفاوت ابزارهای ذخیره اطلاعات بر روی کامپیوتر رو به رو می‌شویم که همواره در ساخت این ابزارها تلاش بر این موضوع بوده که ابعاد دستگاه ذخیره‌سازی کاهش پیدا کند و سرعت ذخیره‌سازی افزایش یابد.

بیشتر بخوانید: تاریخچه ضبط صدا

در اینجا تلاش خواهیم کرد تا اطلاعات کامل و جامعی در ارتباط با تاریخچه ذخیره‌سازی اطلاعات و انواع دستگاه‌های ذخیره‌سازی در اختیارتان قرار دهیم، بنابراین توصیه می‌کنیم تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.

سیر زمانی ذخیره‌ سازی اطلاعات ؛ ابزارها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی

دنیای ذخیره‌سازی اطلاعات از گذشته تا امروز با تغییر و تحول اساسی مواجه شده است. در حال حاضر ذخیره‌سازی داده بر روی رایانه رواج داشته و در این زمینه کمپانی‌های معتبر به طراحی و تولید هاردهای پرسرعت با ابعاد کوچک اقدام می‌کنند و همواره در تلاش هستند تا سرعت ذخیره‌سازی را افزایش دهند. در ادامه تاریخچه کاملی از ابزارهای ذخیره‌سازی و نگهداری اطلاعات در اختیارتان قرار می‌دهیم:

• کارت‌های پانچ و نوار کاغذی

نخستین بار در ابتدای قرن ۱۸ میلادی، کارت‌های پانچ معرفی شدند اما شکل مدرن این کارت‌ها توسط هرمان هولریث آمریکایی در سال ۱۸۹۰ میلادی عرضه شده است. این کارت‌ها از وزن بالایی برخوردار بودند و امکان مشاهده الگوی شبکه‌ای را فراهم می‌کردند. در کنار این الگوها، شیارهای پانچ شده وجود داشت که امکان اسکن ساده آن‌ها برای پروژه‌هایی با داده‌های حجیم فراهم می‌شد.
پس از مدتی نوار کاغذی معرفی شد که مانند کارت‌های پانچ بود اما برای راحتی استفاده به یکدیگر چسبیده بودند. کارت‌های پانچ تا اواسط دهه ۷۰ میلادی با پیشرفت‌هایی همراه بوده است اما به مرور با عرضه کامپیوتر‌های سریع و اقتصادی، استفاده از آن بسیار کمتر شد. نکته جالب توجه این است که در حال حاضر برای برخی از کارها چون ثبت رکوردهای مربوط به ماشین رای گیری (انتخابات سال ۲۰۱۲ میلادی) از کارت‌های پانچ استفاده شده است.

بیشتر بخوانید: پیشینه و تاریخچه گیتار الکتریک

• لوله ذخیره‌ سازی اطلاعات

در تاریخچه ذخیره‌سازی اطلاعات با دو ماشین ویلیامز کیلبرن و سلکترون به عنوان حافظه تصادفی کامپیوتر مواجه خواهید شد که در نقش لوله‌های نمایش اشعه کاتد الکتروستاتیکی برای ذخیره‌سازی داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. اگرچه این دو مدل ماشین با هم کمی متفاوت هستند اما هر دو از پرتو نگهدارنده برای نگارش، خواندن و نگهداری الگو بهره می‌بردند. در واقع اپراتور برای خواندن داده‌ها از یک تفنگ خواندن در ولتاژ مشخص استفاده می‌کرد تا اطلاعات اسکن شوند.

• مغزی مغناطیسی

مغزی مغناطیسی (تکنولوژی هسته) از سال ۱۹۴۷ میلادی به مدت ۲۰ سال به عنوان استاندارد برتر و طلایی پردازش و ذخیره‌سازی اطلاعات شناخته می‌شده است. در این تکنولوژی برای ایجاد شبکه‌ای با بخش‌های داخلی محورهای X و Y از آهنربا استفاده شده تا جایگاه مشخصی برای نگهداری اطلاعات فراهم شود. با اتصال حافظه به جریان الکتریسیته، بخش‌های شبکه‌ای برای ذخیره ۰ و ۱ به صورت خلاف یا موافق عقربه‌های ساعت می‌چرخیدند و برای خواندن اطلاعات، فرآیند به صورت معکوس عمل می‌کرد.
اولین حافظه در دستگاه‌های مصرفی با تکنولوژی دسترسی تصادفی، Core بود که به صورت RAM شناخته می‌شد و امکان دسترسی به هر بخش از حافظه با میزان مشخص از اطلاعات برای کاربران فراهم می‌شده است. به مرور زمان با پیشرفت تکنولوژی و معرفی حافظه‌های نیمه هادی، از تراشه‌های RAM در اغلب دستگاه‌ها استفاده شده است.

• نوار کاست

نوار کاست از سال ۱۹۶۳ میلادی پای به عرصه ذخیره‌سازی اطلاعات نهاد و در حال حاضر هم برخی از این نوارها در ضبط صوت استفاده می‌کنند. با چرخش قرقره‌ها در این نوارهای مغناطیسی، ثبت اطلاعات با استفاده از سیستم کدینگ مغناطیسی در الگوهای مثلثی یا دایره‌ای روی سطح نوار انجام می‌شده است. حال زمانی‌که نوار کاست در ضبط صوت به حال پخش قرار می‌گرفت، دو هد آن نوار با سرعت استاندارد پخش می‌شد و سیستم الکترومغناطیسی داخل کاست به خواندن اطلاعات و ایجاد صدای خروجی اقدام می‌کرد.

• فلاپی دیسک

در دهه ۷۰ میلادی ابزاری به نام «فلاپی دیسک» مانند نوار کاست از دیسک مغناطیسی داخلی برای ذخیره‌سازی اطلاعات بهره برد. فلاپی دیسک به صورت یک تکه پلاستیک باریک و منعطف به اندازه ۸ اینچ عرضه شده و به مرور زمان نسخه‌های کوچکتر آن در اختیار کاربران قرار گرفت. در واقع زمانی‌که فلاپی دیسک در دیسک درایو قرار می‌گرفت، سیستم الکترومغناطیسی بر روی سطوح آن پدید می‌آمد تا بازیابی اطلاعات انجام شود.

• دیسک لیزری

از سال ۱۹۷۸ میلادی دیسک‌های لیزری مانند سی دی و دی وی دی‌های امروزی با اندازه کمی بزرگتر و کاربرد کاملا متفاوت عرضه شدند که برای نگهداری اطلاعات صوتی و تصویری تحت فرایند pulse-width modification مورد استفاده قرار می‌گرفتند. پخش دیسک لیزری توسط پخش‌کننده مخصوص دارای لوله لیزری هلیوم- نئون انجام می‌شد که اطلاعات ذخیره شده را بازیابی می‌کرد.

• هارد دیسک

از دهه ۹۰ میلادی برای ذخیره‌سازی داده از هارد دیسک یا HDD استفاده شد که اطلاعات را روی ماده فرومغناطیسی باریک روی سطح یک پلاتر در حال چرخش نگه می‌داشت. اولین هارد دیسک در سال ۱۹۵۶ میلادی توسط IBM با اندازه بسیار بزرگ با فضای بسیار کم عرضه شد اما به مرور زمان با پیشرفت تکنولوژی، اندازه هارد دیسک‌ها کوچکتر و فضای ذخیره‌سازی اطلاعات آن‌ها بیشتر شد. سرعت هارد دیسک‌ها از ۱۲۰۰ دور در دقیقه به ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه در نسخه‌های جدید رسیده است و امروزه کاربردهای وسیعی دارند.

• دیسک فشرده

از سال ۱۹۷۹ میلادی سی دی‌های جدید از تکنولوژی دیسک‌های لیزری ولی روت فرمت دیجیتال ساخته شدند. ذخیره‌سازی داده بر روی دیسک فشرده مانند دیسک‌های لیزری بوده اما به جای داده‌های آنالوگ، اطلاعات به صورت سری ۰ و ۱ نوشته می‌شوند. خواندن دیسک‌های فشرده بر اساس اندازه‌گیر لیزری و فاصله بین بیت‌ها انجام می‌شود. این دیسک‌های فشرده به عنوان نسل جدید از ابزارهای ذخیره‌سازی داده با همکاری سونی و فیلیپس برای فایل‌های صوتی و تصویری ساخته شدند تا جایگزین نوار کاست و نوار ویدئویی شوند.

• دیسک‌های دی وی دی و بلوری

این مدل دیسک‌ها مانند سی دی‌ها هستند اما در حجم فضای ذخیره‌سازی اطلاعات و روش بازاریابی اطلاعات کمی تفاوت دارند؛ زیرا از دو تکنولوژی لیزری متنوع برای خواندن اطلاعات روی دیسک بهره می‌برند.

• درایو جامد (SSD)

جدیدترین نسل ابزارهای ذخیره‌سازی داده با اندازه کوچک، سرعت بیشتر و پایداری بهتر، درایو جامد (SSD) است که نسبت به هارد دیسک عملکرد مطلوب‌تری دارد. مصرف انرژی این درایوها بسیار کم بوده و ابزاری مشابه RAM است که به قطعات متحرک نیاز ندارد.

• فلش مموری

فلش مموری یا حافظه فلش از ابزارهای محبوب نگهداری داده است که از تکنولوژی Flash برای ذخیره‌سازی اطلاعات بر روی کارت‌های SD یا درایورهای USB استفاده می‌کند. این ابزار قابل حمل به عنوان کوچکترین و سریع‌ترین گزینه برای ذخیره اطلاعات شناخته می‌شود و امکان ذخیره تا ۵۱۲ گیگابایت را برای کاربران فراهم می‌کند.

• پخش محتوای آنلاین

با پیشرفت تکنولوژی و گسترش اینترنت در سراسر جهان، به مرور زمان شاهد فراگیری ابزارهای ذخیره‌سازی آنلاین هستیم که به عنوان سرویس‌های پخش آنلاین محتوا فعالیت می‌کنند و جایگزین مناسبی برای سی‌ دی، دی ‌وی ‌دی و دیسک بلوری محسوب می‌شوند در حال حاضر سرویس‌هایی چون یوتیوب، آیتونز، نت فلیکس، هولو و … در هر لحظه و در هر زمان، محتوای صوتی و تصویری را با کیفیت عالی در اختیار کاربران قرار می‌دهند.

• تکنولوژی ابری

سرویس ذخیره‌سازی اطلاعات در فضای ابری چون گوگل درایو و دراپ باکس از سری جدیدترین ابزارهای نگهداری اطلاعات است که با هزینه مقرون به‌صرفه، فضای مناسبی را با امنیت بالا در اختیار کاربران قرار می‌دهد تا در هر زمان دسترسی به اطلاعات امکان‌پذیر باشد. تکنولوژی ابری جایگزین مناسبی برای هارد دیسک‌ها، دیسک‌های جامد و فلش مموری‌ها به‌حساب می‌آید.

ذخیره‌ سازی اطلاعات در آینده

در سال‌های اخیر دنیای ذخیره‌سازی داده با پیشرفت‌هایی همراه بوده است و بدون تردید در آینده هم این فرایند سیر تکاملی خود را طی خواهد کرد. طی گزارش‌هایی که در این زمینه دریافت شده است، ذخیره‌سازی هولوگرافیک و ذخیره‌سازی DNA دو نوع تکنولوژی ذخیره‌سازی در آینده هستند که امکان ذخیره و بازیابی میلیون‌ها بیت اطلاعات را فراهم می‌کنند. در واقع تکنولوژی هولوگرافیک امکان خواندن میلیون بیت داده را به صورت موازی دارد و می‌تواند ظرفیت بسیار بالایی از اطلاعات را نگهداری کند. تکنولوژی DNA هم می‌تواند میلیون‌ها بیت اطلاعات را از طریق یک مولکول DNA استخراج و باز تولید کند؛ بنابراین در سال‌های آینده از ابزارهای ذخیره‌سازی و بازیابی اطلاعات پیشرفته‌ در حوزه‌های مختلف استفاده خواهد شد.

جمع‌بندی

در مطلب فوق سعی کردیم تا مروری کوتاه بر تاریخچه ذخیره‌سازی اطلاعات توسط دستگاه‌ها و ابزارهای مختلف داشته باشیم تا افرادی که در حوزه فناوری و دیجیتال فعالیت دارند، با اطلاعات مفیدی آشنا شوند.