«Открытые системы»
Заимствованные из сферы звукозаписи магнитофоны на протяжении почти шести десятилетий остаются незаменимыми устройствами для создания резервных копий
Магнитофон — один из немногих заимствованных компьютерных терминов, имеющих не английское происхождение. Это слово пришло из немецкого языка: так в 1928 году назвал свой прибор для записи звука инженер Фриц Флеймер

«Магнитофон» — один из немногих компьютерных терминов, имеющих неанглийское происхождение. Это слово пришло к нам из немецкого языка: так в 1928 году назвал свой прибор для записи звука инженер Фриц Флеймер. Первым же гипотезу о возможности записи звука на магнитный носитель высказал американец Орбелин Смит. К нему эта идея пришла после посещения лаборатории Томаса Эдисона. В 1888 году Смит опубликовал статью с описанием прибора; этим дело и кончилось.

Гораздо дальше продвинулся датчанин Вольдемар Паульсен. В 1883 году он начал эксперименты, а спустя шесть лет получил патент на прибор, способный записывать телефонные переговоры. Носитель, как бы сказали теперь, представлял собой цилиндр с намотанным на него магнитным проводом. Поэтому «телеграфон» Паульсена представлял собой, скорее, прототип магнитного барабана. Результаты оказались неплохими; так, в Датском музее науки и техники хранится запись голоса императора Франца-Иосифа, сделанная на Парижской выставке в 1900 году. Однако сам автор к своему детищу быстро охладел и продал патент американской компании Dupoint, которая с небольшими усовершенствованиями выпускала его устройство под названием «диктофон».

Носитель данных в приборе Паульсена был слишком громоздок и дорог. Флеймер нашел выход из положения, предложив делать запись на магнитную ленту, производство которой освоила компания BASF. В 1932 году компания AEG подхватила изобретение и начала выпуск прибора AEG Magnetophon, а BASF производила миллионы метров пленки. Первый коммерческий магнитофон Ampex model 200 поступил в продажу в США в 1948 году, с него впервые пошла в эфир фонограмма радиопередачи. Магнитофон Ampex был создан после основательного изучения приборов, привезенных из Германии; руководил его разработкой наш соотечественник Александр Понятов. Есть сведения, что независимо от немецких разработок, в СССР в 1942 году Николай Рабинович создал первый отечественный студийный магнитофон СМ-45 с четырехголовочной строчной записью. Магнитофоны использовались, в частности, для записи разговоров президента Рузвельта, жившего во время Тегеранской конференции на территории советского посольства.

Относительно того, кто первым стал использовать магнитофоны для записи программ и данных, точной информации нет: идея настолько очевидна, что ею воспользовались многие. Есть сведения, что уже в 1945 году к компьютеру ENIAC, а впоследствии и к EDVAC, подключали магнитофоны для сохранения программ. Но это было до того, как американцы освоили немецкие технологии, поэтому запись велась не на пленку, а на магнитную проволоку. В 1951 году пишущий на стальную струну магнитофон был подключен к UNIVAC I.

Обычно началом современной истории магнитной ленты как средства хранения компьютерных данных считается весна 1952 года, когда лентопротяжка Model 726 впервые была подключена к компьютеру IBM Model 701. В Model 726 использовали катушки от кинопленки, поэтому ширина ленты оказалась равной одному дюйму, а диаметр бобины — 12 дюймам. Model 726 была способна сохранять 1,4 Мбайт данных, что соответствует емкости одной дискеты. Плотность 9-дорожечной записи составляла 800 бит на дюйм; при движении ленты со скоростью 75 дюймов в секунду в компьютер передавалось 7500 байт в секунду. Сама магнитная лента для Model 726 была разработана в компании 3M; эта компания (теперь она называется Imation) сохранила положение одного из главных поставщиков лент до сих пор. Плотность записи была столь мала, а надежность считывания столь низка, что в течение длительного времени существовал несколько парадоксальный способ аварийного чтения. Вплоть до 80-х годов в комплект поставки лент входил флакон специальных чернил; утверждалось, что, если ими смочить поверхность ленты, то с помощью увеличительного стекла удастся считать информацию... глазами.

Довольно скоро от дюймовых лент по понятным причинам отказались, и на длительный период установилось господство полудюймовых «открытых лент», в которых перемотка осуществлялась с одной бобины на другую. Плотность записи увеличилась до 1600, а затем и до 6250 бит на дюйм. Эти ленты со съемными кольцами для защиты от записи были популярны на компьютерах ЕС и СМ ЭВМ. Они широко применялись до середины 90-х годов и, судя по тому, что упоминаются в номенклатуре производителей лент, где-то используются и до сих пор. Объем записываемых на полудюймовые ленты данных измерялся сначала несколькими десятками мегабайт, а в последних версиях вырос до 250 Мбайт.

Говоря о магнитных летах, нельзя не вспомнить о DECtape, не имевших аналогов среди накопителей. С появлением недорогих мини-ЭВМ оказалось востребованным устройство, похожее по своему назначению на флоппи-диск. Пользователям требовался легкий сменный носитель «индивидуального пользования», но первые 8-дюймовые гибкие диски появились на свет лет на десять позже. Решение на основе имеющихся в ту пору технологий было найдено инженерами из DEC.

Использовавшийся в DECtape носитель был предварительно разделен на 1474 блока по 129 двенадцатиразрядных слов; всего на нем можно было хранить до 184 килослов. Запись и чтение можно было выполнять в режиме, близком к прямому доступу к данным.

Необходимость в принципиально новых накопителях возникла в середине 80-х. Емкость жестких дисков стала измеряться сотнями мегабайт или даже гигабайтами, а потому понадобились резервные накопители адекватной вместимости. Неудобства открытых лент были понятны: даже в быту кассетные магнитофоны быстро вытеснили катушечные.

Переход к картриджам происходил двумя путями. По одному пути шли те компьютерные компании, которые создавали свои собственные специализированные устройства, ориентированные на компьютеры решения (как правило, использовалась линейная технология). По-другому — те, которые пришли к выводу, что технологии с вращающимися головками (в основном винтовые технологии), изобретенные для видеозаписи и цифровой аудиозаписи, можно адаптировать и для компьютеров. Естественно, приспособленные устройства быстро превращались в специализированные; но именно с тех пор и сложилось то странное технологическое разделение на два лагеря.

При попытке вспомнить интерьер вычислительных центров 70-х перед глазами непременно встанут ряды магнитофонов. Их было много по разным причинам, но главные — низкая скорость и необходимость участия оператора в процессе установки ленты. С появлением картриджей открылась возможность создания автоматизированных ленточных библиотек. Первой роботизированную библиотеку на 6 тыс. картриджей выпустила компания StorageTek в 1987 году.

Вальдемар Паульсен

(1869 — 1942) родился в семье судьи Верховного суда Дании. В школе он был далеко не лучшим учеником, проявляя интерес только к физике и рисованию. Несколько лет обучения медицине прошли впустую, и в 24 года Паульсен устроился в группу технологов в Copenhagen Telephone Company. Его задачей было устранение неисправностей, что оставляло ему достаточно много времени для экспериментирования. Объектом для своих экспериментов Паульсен избрал стальную проволоку, которая использовалась в качестве носителя для звукозаписи. Он даже смог использовать свое изобретение в телефонах в качестве своего рода автоответчика. В 1898 году Паульсен подал заявку на патент на устройство Telegraphones и вскоре получил первый в мире патент на магнитное звукозаписывающее устройство. Изобретение получило широкое распространение, и Паульсен продолжил эксперименты. Паульсен предложил и прообраз нынешних жестких дисков. В предложенном им устройстве имелся 4,5-дюймовый стальной диск, информация с которого считывалась электромагнитом при вращении. Фактически, в патентах Паульсена есть идеи и дискет, и кредитных карт, и электронных железнодорожных билетов.

Фриц Флеймер

(1881 — 1945) родился в Зальцбурге, после чего переехал в Дрезден, где получил инженерное образование и затем работал в качестве консультанта на дрезденской сигаретной фабрике. В 1927 году он начал работать над созданием долговечного покрытия для мундштуков сигарет. Экспериментируя с бронзовым покрытием и обнаружил, что при определенной технологии нанесения получается намагничивающаяся пленка. По своим характеристикам она намного превосходила использовавшиеся до этого металлические пластины. 31 января 1928 года он подал заявку на патент на «носитель звуковых записей». В этом же году был произведен прототип магнитофона для пленки шириной 16 мм и скоростью 25 см/с. В 1932 году он продал права на свое изобретение компании AEG. В 1935 году при участии Флеймера был создан магнитофон. В 1936 году патент был аннулирован, поскольку предложенную Флеймером идею уже покрывал выданный ранее патент Вальдемара Паульсена. Сотрудничество с AEG позволило Флеймеру избежать судьбы многих изобретателей, закончивших жизнь в бедности и безвестности, хотя до времени повсеместного распространения магнитофонов он так и не дожил.

Александр Понятов

(1892 — 1980) родился в семье крупного казанского лесопромышленника. Отец рано распознал недюжинную одаренность сына и отправил его учиться в техническую академию в Карлсруе. Понятов вернулся в Россию уже во время первой мировой войны и начал обучение в летной школе, но в его планы вмешалась гражданская война. Понятову удалось эмигрировать в Китай, где он работал некоторое время в Шанхае в компании Shanghai Power Company. В 1927 году он переехал в США. За период до Второй мировой войны три компании: GE, PG&E и Dalmo-Victor. Он занимался совершенствованием моторов и генераторов для авиационных радаров. В 1944 Понятов основал компанию Ampex, в названии которой использовал свои инициалы… и «ex», что означало «excellence». Компания занялась разработкой технологий записи на магнитную ленту. В 1948 году была выпущена первая созданная в США магнитола. В 1951 году бизнес потребовал расширения ассортимента компании, и Понятов пригласил ряд специалистов для работы над принципиально новым устройством. Эти работы завершились созданием в 1956 году первого коммерческого видеомагнитофона. В 1971 году компания выпустила и первый портативный видеомагнитофон.