IBMのディスク記憶装置

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IBMのディスク記憶装置(アイビーエムのディスクきおくそうち)では、IBMが開発したディスク記憶装置の歴史について解説する。

1950年代にIBMによって開拓されたディスク記憶装置の発明は、コンピュータ革命の重要な要素であった。ハードディスクドライブの基本的な機械構造はIBM 1301以来変わっていない。 ディスクドライブの性能および特性は現在も同じ規格に基づいて測定されている。

IBM 350[編集]

前景の2つのIBM 350ディスクドライブを持ったレッドリバー陸軍補給処のIBM 305
コンピュータ歴史博物館に保管中のRAMACディスクドライブ装置(2006年)

IBM 350は、IBM RAMAC 305の一部であり、そのコンピュータはディスク記憶技術を世界にもたらした。IBMは1956年9月13日に、IBM 350を、RAMAC 305およびRAM 650コンピュータシステムの一部として公式に発表した。[1][2][3]RAMACとはRandom Access Method of Accounting and Controlの略である。

その設計はビジネスにおけるリアルタイム計算の必要性を意図していた[4]。350は500万字の7ビットでパリティビットを加えた6ビット(文字約4.4メガバイト)を保存し、[5]。それは50枚の24インチ(直径610mm)の磁気ディスクを備え、 ディスク表面にはそれぞれ100のトラックがあった。 ディスクは1200 RPMで回転し、データ転送速度は8,800字/秒だった。 2個の独立しているアクセスアームが、ディスクを選択するためにサーボ制御によって昇降する機構を持っていた。3番目のアクセスアームはオプションだった。

いくつかの改善されたモデルが1950年代に追加された。 IBM 350を搭載したIBM RAMAC 305システムは月額3,200ドルでリースされた。350は1969年には公式に販売停止となった。

350のキャビネット(筐体)は、長さ60インチ(152cm)、高さ68インチ(172cm)、奥行き29インチ(74cm)だった。 IBMは、その製品がすべて標準29.5インチ(75cm)の戸口を通り抜けなければならないという厳しいルールを持っていた。350の磁気ディスク(プラッタ)は水平にマウントされたので、このルールにより搭載されるディスクの最大直径が決定された。

カリー・マンス(IBMのディスク部門を買収した日立グローバルストレージテクノロジーズの副社長)は、ウォール・ストリート・ジャーナルのインタビュー[6]において、「RAMACユニットは1トン以上の重量があり、フォークリフトで動かされなければならなく、大きな貨物機によって運ばれた。 ドライブの記憶容量は5メガバイトを越えて増強されたかもしれないが、IBMの営業部はより大きなキャパシティーのドライブを搭載した製品に反対した。」と述べた。

2006年現在、カリフォルニア州マウンテンビューコンピュータ歴史博物館に、RAMACディスクドライブ装置が保管されている(オリジナルの制御回路は含まれていない)。

IBM 353[編集]

IBM 353は、IBM 7030で使用され、IBM 1301と似ているが、より速い転送速度を持つ。容量は、2,097,152の(221)72ビットの単語(64のデータビットおよび8 ECCビット)を125,000ワード/秒で転送された[7]

IBM 355[編集]

IBM 355は、1956年9月14日に、人気のあるIBM 650への追加として発表された。それはIBM 350と同じメカニズムを使用し、600万の7ビットを10進の数字を格納した[8] 。データは、IBM 653磁気コアメモリとの間を相互に転送され、IBM 650のあるオプションは、ディスクまたはテープのデータの一つのセクターに、6000ワードを記憶した。

IBM 1405[編集]

IBM 1405ディスク記憶装置(― きおくそうち IBM 1405 Disk Storage Unit)は、1961年までに発表され、中規模のビジネスコンピュータであるIBM 1401シリーズ用に設計された。1405は単一のモジュール上で1000万文字を記憶した[9] 。それぞれのモジュールは25の大きなディスクを持ち、記録面は50であった。ディスクは1200rpmで回転した。モデル1は1つのモジュール、モデル2は2つのモジュールを持ち、垂直に積み重ねられた。それぞれの記録面は、200トラックと、トラック当たり5セクターだった。データは秒当たり22,500字/秒で読み書きされた。単一のアームが、内側や外側に、そして上に下に移動した。アクセスタイムは100から800 msの範囲であった(モデル2)。

IBM 1301[編集]

IBM 1301ディスク記憶装置(IBM 1301 Disk Storage Unit)は、1961年6月2日に発表されたIBM 7000シリーズメインフレーム・コンピュータおよびIBM 1410用に設計された。単一のモジュール(1410を備えた2500万)上には1301億2800万の文字が格納できた。モジュールはそれぞれ1つの表面当たり250のトラックと共に、20枚の大きなディスクおよび40の記録する表面を持っていた。 1301のモデル1には1つのモジュールがあり、垂直に積み重ねられ、モデル2には2つのモジュールがあった。 ディスクは1800rpmで回り、データは90,000字/秒で転送された。

IBM 350およびIBM 1405の主な進歩は、すべてのアームと一緒にそれぞれの記録面の上を外側や内側へ移動する、大きな櫛のようなそれぞれのアームおよびヘッドの使用だった。 これは、アームが1枚のディスクからヘッドを引っぱり出し、そして新しいディスクを上へ、あるいはあるディスクまで移動するための所要時間を削減した。さらに、新しい設計で、ヘッドがディスクの外部の端にとどまっていることなく、ディスクの中間地点で待機することで、目的のトラックへのアクセスは更に速くなった。最大アクセスタイムは180 msに短縮された。

1301の更なる特徴は、ディスクの表面上の空気の薄い層の上に沿って、空気力学的に浮上して飛ぶことを目指したヘッドであった。記録する表面にヘッドがわずかに接近することを可能にすることで、パフォーマンスを非常に改善した。

1301はIBM 7631ファイル・コントロールによってコンピュータに接続された。 7631の異なるモデルは、1301が1410台、または7000台のシリーズ・コンピュータと共に使用されるか、7000と1410、または2つの7000の間で共有することを可能にした。

IBM 1301モデル1は、月額2,100ドルでリースされ、あるいは115,500ドルで購入できた。モデル2の価格は月額3,500ドルのリース、または185,000ドルの購入だった。IBM 7631コントローラーの追加費用は、月額1,185ドルのリース、または56,000ドルの購入だった。 全てのモデルは1970年には販売終了となった。

IBM 1302[編集]

IBM 1302ディスク記憶装置(IBM 1302 Disk Storage Unit)は、1963年9月に発表された。その容量は1301と比較して4倍に改善され、モジュール当たり1億1700万の6ビット文字まで記憶できた。平均アクセス時間は165 msで、180 K文字/秒と1301の2倍以上の速度でデータを転送できた。2番目のアームが、250のトラックの別のグループにアクセスした。1301でのように、キャパシティーの2倍を備えたモデル2があった。IBM 1302モデル1の費用は、月額リースは5,600ドル、または252,000ドルでの購入だった。 モデル2の価格は、月額リースは7,900ドル、または355,500ドルでの購入だった。 IBM 7631コントローラーの追加費用は、月額リースは1,185ドル、または56,000ドルでの購入だった。1302は1965年2月に販売終了となった。

IBM 1311[編集]

IBM 1311ディスクドライブ-モデル2(スレーブ)とモデル3(マスター)

IBM 1311ディスク記憶装置(IBM 1311 Disk Storage Unit)は、1962年10月11日に発表され、いくつかの中規模な商用および科学計算機用のコンピュータ向けに設計された。1311は、トップローディング方式の洗濯機のサイズおよび形だった。また、格納された200万文字は、リムーバブルなIBM 1316ディスク上で[10]パックだった。 ディスク・パックはそれぞれ高さ4インチ(100mm)、重さ10ポンド(4.5kg)で、10の記録する表面を産出して、6枚、14インチ(360mm)の直径ディスクを含んでいた。10の個々のR/Wヘッドは、移動された共通のアクチュエーターに、水力で機械的にマウントされ、読み取りの前に希望のトラックで停止され、書き生た。 ディスクは1500rpmで回転した。 記録する表面はそれぞれ、1つのトラック当たり20のセクターと100のトラックを持っていた。 セクターはそれぞれ100文字を格納した。 1311の7つのモデルが1960年代に導入され、1970年代初めに販売終了となった。

IBM 1311ディスクドライブのモデル
  1. IBM 1440IBM 1460あるいはIBM 1240システムには、ドライブ1が必須だった。 含まれるコントローラーは最大4個のモデル2ドライブを制御できた。1962年10月11日に発表され、1971年2月8日に販売終了となった。
  2. スレーブドライブは、マスター・ドライブ(ドライブ1)が持つ全ての特別な機能(後述)を、持っていた。1962年10月11日に発表され、1975年1月6日に販売終了となった。
  3. IBM 1620あるいはIBM 1710システムには、ドライブ1が必須だった。含まれるコントローラーは最大3個のモデル2ドライブを制御できたが、特別な機能(後述)はサポートされなかった。1962年10月11日に発表され、1971年5月12日に販売終了となった。
  4. IBM 1401システムには、ドライブ1が必須だった。 コントローラーを牽制し、4つまでのモデル2ドライブをコントロールすることができた。 1962年10月11日に発表され、に1971年2月8日販売終了となった。
  5. IBM 1410IBM 7010あるいはIBM 7740システムには、ドライブ1が必須だった。含まれるコントローラーは最大4個のモデル2ドライブを制御できた。ダイレクトシーク(直接検索)は、このモデルから標準となった。1963年 1月7日に発表され、1971年5月12日に販売終了となった。
  6. 詳細な情報は無いが、恐らくマスター・ドライブ(ドライブ1)。1968年3月5日に発表され、1971年2月2日に販売終了となった。
  7. 詳細な情報は無いが、恐らくマスター・ドライブ(ドライブ1)。1968年3月5日に発表され、1971年2月2日に販売終了となった。
オプションの特別な機能
  • ダイレクトシーク(直接検索): このオプションなしでは、全てのシークは、最初にトラック0に戻る。
  • スキャンディスク: 識別子や状態の自動で素早い検索。
  • シークオーバーラップ: シークオーバーラップを有効にすると、他の何回かの読み取りや書き込みを、1回で行える。
  • トラックレコード: 大きなレコードを、セクターを使わずに、トラック単位で記録することで、キャパシティを増加させた。

ドライブ1(マスタードライブ:モデル1、3、4および5)は、追加の電源装置および制御回路を含み、他のドライブ(スレーブドライブ:モデル2)より幅広かった。

IBM 1316ディスク・パックは透明なプラスチックシェルに覆われており、使用しないときは下カバーをかぶせた。 カバー中央上部の中のハンドルは下カバーをリリースするために回転した。 その後、1311のドライブの上部と開かれたプラスチックシェルはディスクドライブの開口部に下方修正された。 ハンドルは、適切な場所にディスクをロックし、プラスチックシェルをリリースするために再び回転された。その後、どれが削除され、ドライブ・カバーを閉じたかそのプロセスはディスク・パックを削除するために逆にされた。

IBM 2311[編集]

6個のプラッターを備えたIBM 2311 記憶装置

IBM 2311直接アクセス記憶装置(IBM 2311 Direct Access Storage Facility)は、System/360シリーズを通した用途のために1964年に発表された。 さらに、それは、IBM 1130および2841のコントロール・ユニットを使用し、IBM 1800で利用可能だった。2311のメカニズムは、1311と大部分は同一だったが、記録の改良により、より高いデータ密度を実現した。 単一のユニットとして回転した6つのプラッタから成る、単一のリムーバブルなIBM 1316ディスク・パック、IBM 1311の上で使用される同じタイプ上の格納された231億1725万バイト。 記録する表面はそれぞれ200のトラックをプラスにした、不完全なトラックが発見された場合、代案として使用することができた3つのオプショントラックは平均検索時間85 msで、データ転送割合は156 KB/秒だった。

2311は、10の個々の読み書きヘッドを移動された共通のアクチュエーターに、水力で機械的にマウントした、読み取りの前に希望のトラックで戻り止めされ、書き生じた。2311はシリンダ、トラックおよびレコードへ組織された。シリンダは、すべての表面を5つのプラッタの各々上の同じトラックを指し、レコード0はタイミングのために取っておいた。

2311は、System/360シリーズ内の各種モデルで使用できるように、その電気的な相互接続が標準化された(System/360によるコンピュータファミリーと周辺機器接続規格の標準化)。これは、他のメーカーがIBMのコンピュータに接続し使用するためのプラグ・コンパチブルなディスクドライブを売る機会を作り、互換周辺機器市場が生まれた。

IBM 2314/2319[編集]

IBM 2314ディスク・アクセスストレージ(IBM 2314 Disk Access Storage Facility)は、1965年4月22日System/360発表後の1年後に発表された。System/360およびSystem/370ラインと共に使用された。2つのチャンネルスイッチが特徴で、2本の360/370本のチャンネルと接続することができた。 2314のディスクアクセス・メカニズムは2311に似ていたが、さらに記録する改良により高いデータ密度を許可した。 1316に設計において類似していたが、6から11までのディスクの数を増加させることの結果より高かった単一のリムーバブルなIBM 2316ディスク・パック上の格納された2314億29176000文字(1つのトラック当たり200×20×7294バイト)。 11枚の14インチ(360mm)の直径ディスクを含んでいる2316のディスク・パックは、20の記録する表面を産出した。 ドライブ・アクセスは、移動された共通のアクチュエーター上で、水力で機械的に馬に乗った、20の個々のR/Wヘッドから成り、読み取りの前に希望のトラックでdetentedされた、あるいは書き生じた。 記録する表面にはそれぞれ200のトラックがあった。 アクセスタイムは最初に2311と同じだったが、後のモデルは油圧アクチュエータ中でなされた改良の結果より速くなり、データ転送割合は310 KB/秒と、2倍になった。

オリジナルのモデル1は、2314のコントロール・ユニット、2312のシングル駆動モジュールおよび合計9つのディスクドライブ用の2つの2313の4つのドライブ・モジュールから構成された。 9つのうち8つのドライブだけが、ユーザにいつでも利用可能だったが、 9番目のドライブはユーザのためのスペア向けで、他のドライブが顧客に使用されていた間、サービス技術員によってオフラインで作用することができた。 9つのドライブの各々は、ディスク・パックにアクセスするために掛けがねをかけられず引き抜かれた個々の引き出しにマウントされた。 それらの外観のために、「ピザ・オーブン」という愛称を得た。

他の2314のモデルはその後、1 - 9つのドライブのコンビネーションを備えたAをモデル化し、2319のディスクドライブを備えた2314のモデルBが3つと6つの9ドライブ・モデルにおいて利用可能だった。 貯蔵施設の2つの別個のディスクドライブへの2つのS/360チャンネル同時アクセスをみておいた2314のコントロール・ユニットに2844のコントロール・ユニットを加えることができるかもしれない。

IBM 2310[編集]

IBM 2310 リムーバブル・カートリッジ装置(IBM 2310 Removable Cartridge Drive)は、1965年IBM 1130と一緒に発表された。 IBM 2315カートリッジ上に51万2000単語(1,024,000バイト)を格納することができた。 単一の14インチ(360mm)の酸化物を上塗り施したアルミニウム・ディスクは、読み取り/書き込みのアームが2つのヘッドの機会を備えたプラスチックシェル中で回転した。

IBM 2321[編集]

IBM 2321 データ・セル(IBM 2321 Data Cell)は、1964年4月に、IBM System/360のコンポーネントの一つとして発表された [11] [12]。 2321は10個までのリムーバブルで交換可能なデータ・セルを収容した。 データ・セルはそれぞれ200枚の小さな磁気テープ片を含んでいて、それが基礎的な記録媒体だった。 記憶容量の合計は4億バイトまたは8億の10進の数字だった。 3GB以上の全能力を許可して、IBM 2841コントロール・ユニットに8つまでの2321を付けることができた。 伝えられるところによれば、データ・セルは23リットルの潤滑油を必要とし、成功した装置となった。 ただし抜き取って読んではビンに一片を返すような、複雑な機械的な運動には耐えなかった。

IBM System/360のオペレーティング・システムであるOS/360は、6バイトを備えた直接アクセス記憶装置を回転させることを推奨した。最初のバイトが0で、残りのバイトがビン(例えばセル)、ビン、一片、シリンダおよびヘッド[12]をアドレスする場合、形式0BBSCHのアドレスを求めた。

リムーバブルな磁気片は、柔かくてラザーニア・ヌードルに似ていたので、2321は「ヌードル・ピッカー」(noodle picker、ヌードルを摘むもの)とも呼ばれた。

IBM 3330[編集]

保護カバーを外した状態の200 MB リムーバブル ディスクパック

IBM 3330直接アクセス記憶装置(IBM 3330 Direct Access Storage Facility)は、コード名マーリンと呼ばれ、1970年6月にIBM System 370およびSystem/360 モデル195用に発表された。そのリムーバブルディスクパックは、100MB(404x19x13,030バイト)であった。(1973年のモデル11は、IBM 3336ディスク・パックを備え、それは200MB(808x19x13,030バイト)であった。)アクセスタイムは30msで、データ転送率は806 KB/秒だった。 3330で発表された大きな進歩はエラー訂正機能の採用で、ディスク表面の小さな欠陥に耐えられるようになったため、ドライブの信頼性がより向上し、コスト削減できるようになった。その回路は、11ビット長以内のエラー発生を修正することができた。 3330は1983年に販売終了となった。

IBM 3340[編集]

IBM 3340直接アクセス記憶装置(IBM 3330 Direct Access Storage Facility)は、別名ウィンチェスターと呼ばれ、1973年3月にIBMのSystem/370用に発表された。そのリムーバブルディスクパックは密閉され、ヘッドおよびアームの部品を含んでいた。挿入作業の際に外すカバーはなかった。アクセスタイムは25msで、データ転送率は885 KB/秒だった。3バージョンのリムーバブルなIBM 3348データ・モジュールが販売され、1つは35MB容量、2番目は70MB容量、3番目は同じ70MB容量だがより速いアクセスのため別の固定ヘッドを持つ500KBが付属していた。3340はまた、エラー訂正機能を備えていた。3340は1984年に販売終了となった。

3340はKen Haughtonのリーダーシップの下、サンノゼで開発された。初期には2つのリムーバブルな30MBのモジュールの設計に集中した。この30/30構成により、コードネームが有名なウィンチェスター 30-30 ライフルよりとられた。[13] 後に容量は増加したが、コードネームの「ウィンチェスター」は通称として残った。

この製品の重要性、およびディスクドライブ一般が「ウィンチェスター技術」として知られるようになった理由は、製品の構成とは全く関係がなかった。 これはメディアからヘッドをアンロードしないIBMの最初のドライブだった。 ウィンチェスター技術は、ディスクの回転や上下につれて、ヘッドがディスクメディアへ着陸または離陸することを可能にした。 これは、ヘッドやアームの複雑な動作メカニズムを、劇的に削減した。この方式は、急速にディスク製造業界の標準設計となった。

IBM 3350[編集]

IBM 3350直接アクセス記憶装置(IBM 3350 Direct Access Storage Facility)は、別名マドリッドと呼ばれ、1975年にIBMのSystem/370用に発表された。その非リムーバブル・ディスク・パックは、ヘッドおよびアームアセンブリーを含め、密閉されていた。3350のディスク設計は、トラック当たり555シリンダー、30ヘッド、19069バイトであり、ヘッド・ディスク・アセンブリ(HAD)では317,498,850バイトの記憶容量を実現した。ディスク・ユニットは、A2、A2F、B2、B2F、C2およびC2Fと識別された。それぞれのユニットは2つのHDAを含み、それらは「ストリング」として導入された。A2またはA2Fは、IBM 3880などの「制御装置」を必要とし、接続された。A2には最大3台の、B2やC2が接続できた。C2ユニットはまた、ストリングで同時に2つのI/O操作の実行を可能にするように、制御装置と接続して同じ場所で使用することができた。「x2F」ユニットは、通常のx2ユニットだが、その2つのHDAはさらに「固定ヘッド」領域を最初の5シリンダ上に持っていた。この固定ヘッドエリアは、HASPJES2のチェックポイントエリアに割り当てられるように意図され、装置上のヘッドの動作を劇的に削減した。この写真(IBM 3350)での、3350 A2/B2/B2ストリングの背景にあるのは、370/165と370/168で使用されているIBM 3066コンソールである。

IBM 3370[編集]

IBM 3370直接アクセス記憶装置(IBM 3370 Direct Access Storage Device)は、1979年1月に、IBM 43314341、およびSystem/38ミッドレンジコンピュータ用に発表された。7枚の固定の14インチ(360mm)のディスクを持っており、また、各ユニットの容量は571MBで、薄膜ヘッド技術を使用した。1960年代の終わりの中でT.J.ワトソンの研究所で始められた技術上で研究された。 IBM 3370 (英語)

IBM 3380[編集]

IBM 3380 のディスクドライブモジュール

IBM 3380直接アクセス記憶装置(IBM 3380 Direct Access Storage Device)は、1980年6月に発表された。これは新しいフィルムヘッド技術を使用し、容量は2.52GB、データ転送率は3MB/秒、平均アクセス時間は16msだった。発表時の購入価格は、81,000ドルから142,200ドルまでの範囲だった。発生した問題のため、最初のユニットは1981年10月まで出荷されなかった。IBM 3380 (英語)

IBM 3390[編集]

IBM 3390直接アクセス記憶装置(IBM 3390 Direct Access Storage Device)のシリーズは、1989年11月に発表され、複数のドライブによる1つのストリングで、最大で22GBまでの記憶容量を提供した。費用は構成や容量により、90,000ドルから795,000ドルの範囲であった。1991年8月11日発表のモデル3は、ドライブファミリーを拡張し、容量を約1.5倍に拡張した。そしてモデル9は、1993年3月20日に発表され、1つのドライブボックスで34GBの容量を提供した。IBM 3390 (英語)

フロッピーディスクドライブ[編集]

IBMの別の重要な革新的な製品としてフロッピーディスクドライブがある。 1971年に、最初に読み出し専用のプログラム・ロード装置として8インチのフロッピーディスクドライブを発表した。

1973年には、IBMが3740のデータ・エントリ・システムの一部として、最初の読み取り・書き込みフロッピーディスクドライブを出荷した。 IBMは、8インチフロッピーディスクドライブの初期の規格を確立したが製品を積極的に販売しなかった。その結果、フロッピーディスクはその後はIBMから離れて発展した。

HGST以降のディスク記憶装置[編集]

IBMは2002年日立にディスクドライブ部門を売却した。 IBM (英語)

IBMが最期に発表した3.5インチハードディスクドライブ製品は 2002年10月の Deskstar 180GXP で、7200rpmで回転する3枚の直径3.5インチプラッタ(60ギガバイト/枚)上に180ギガバイトのデータを格納した。当時の価格は約400米ドルだった。

2009年現在、3.5インチHDD一つのパッケージに約2兆バイト(2テラバイト)のデータを格納するまでになっている。 日立GSTの Deskstar 7K2000 ハードディスクドライブは、5枚のプラッタに2テラバイトのデータを格納し、シリアルATAバス上に最大300メガバイト/秒の転送速度を持ち、平均検索時間は8.2ミリ秒である。装置の重さは740グラム[2] 発売当初の価格は約200米ドル。

すべてのハードディスクドライブはIBM 1316ディスク装置の技術的延長上にある。

現在[編集]

2009年現在、IBMはIBM System Storageの一部としてストレージ装置を販売している。ただし内蔵するハードディスクドライブはIBM内部では製造していない。

参照[編集]

  1. ^ CHM HDD Events: IBM 350 RAMAC”. 2009年5月22日閲覧。
  2. ^ IBM Details Next Generation of Storage Innovation” (2006年9月6日). 2007年9月1日閲覧。
  3. ^ Preimesberger, Chris (2006年9月8日). “IBM Builds on 50 Years of Spinning Disk Storage”. eWeek.com. http://www.eweek.com/article2/0,1895,2014003,00.asp 2007年9月1日閲覧。 
  4. ^ IBM RAMAC promotional film
  5. ^ IBM 350 disk storage unit
  6. ^ Lee Gomes, "Talking Tech" The Wall Street Journal, August 22, 2006
  7. ^ IBM Stretch (aka IBM 7030 Data Processing System)
  8. ^ IBM 355 disk storage unit
  9. ^ IBM 1405 disk storage
  10. ^ IBM 1311 Disk Storage Drive (PDF)
  11. ^ IBM Archives - 2321 data cell drive[1]
  12. ^ a b IBM System Reference Library, IBM System/360 Component Descriptions, Form A26-5988
  13. ^ IBM 3340 direct access storage facility”. IBM. 2009年1月21日閲覧。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]