หากเรานับหนึ่งกันในปี ค.ศ. 1956 ซึ่งเป็นปีที่ Reynold B. Johnson ค้นคิดประดิษฐ์ Hard Disk ขึ้นเป็นครั้งแรก โดยขณะนั้น Johnson ทำงานอยู่ที่บริษัท IBM


แม้ Hard Disk ตัวแรกในโลก ผลงานของ Reynold B. Johnson จะมีความจุเพียง 100 Kilobytes ทว่า ก็ถือเป็นต้นแบบของ Hard Disk รุ่นลูกรุ่นหลานที่คลานตามกันมาในปัจจุบัน

Reynold B. Johnson

hard disk

หลักการทำงานที่ Johnson สร้างนวัตกรรมไว้เป็น Fundamental หรือ “รากฐาน” สำคัญที่มั่นคงของ Hard Diskiรุ่นหลังๆ

อธิบายง่ายๆ ได้ว่า กลไก Hard Diskiประกอบไปด้วยชิ้นส่วนหลักๆ คือ จานเหล็กที่เคลือบด้วยสารแม่เหล็กบนแผ่นอลูมิเนียมบางเฉียบ หัวอ่านข้อมูลและเขียนข้อมูล และภาคสัญญาณไฟฟ้า

ส่วนขั้นตอนการทำงานประกอบไปด้วย วงแหวน Track หรือ Cylinder ขอให้นึกถึงร่องแผ่นเสียงที่เข็มแผ่นเสียงวิ่งอ่าน นั่นคือการอ่านผิวขรุขระของแผ่นเสียงทำให้เกิดความถี่ที่ต่างกันเกิดเป็นเสียงต่างๆ

Track ก็เช่นกัน เพราะ Hard Disk ใช้ประจุไฟฟ้าแปรรูปข้อมูล Digital ให้อยู่ในรูปของ Domain แม่เหล็กบันทึกไว้ใน Sector ของ Hard Disk โดย Sector จะเป็นภาพขวางของ Track ขอให้นึกถึง Pizza หรือขนมเค้ก เวลารับประทานจะต้องตัดแบ่งเป็นรูปสามเหลี่ยมออกมาจากก้อนวงกลม

ส่วน Cluster จะมีลักษณะคล้าย Track แต่ไม่ครบวงร่อง เพราะ Cluster เป็นการรวม Sector ที่เกี่ยวข้องกันเป็นชุดสั้นๆ เรียงเอาไว้อย่างต่อเนื่องกัน แม้ Cluster จะถูกพูดถึงมากในระยะต่อมาของประวัติศาสตร์ Hard Disk แต่หลักๆ แล้ว การทำงานจะยึดที่ตัว Sector และ Track

ในยุคทศวรรษที่ 1990 ดูเผินๆ จากตัวเลขจะเห็นว่าไม่ไกลจากทศวรรษ 2010 แต่สำหรับโลกเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในตอนนั้น ถือว่าไกล เพราะมีความก้าวหน้าเกิดขึ้นช้ามาก

ในยุคเริ่มต้น แม้กระทั่งยุคต้นทศวรรษที่ 1990 Hard Diskiยังมีราคาแพงมาก สถาปัตยกรรมของเครื่องคอมพิวเตอร์หลายรุ่นจึงยังไม่ใช้บริการของ Hard Diski

คำตอบของยุคก็คือ การใช้ Floppy Disc เป็นระบบปฏิบัติการหรือ DOS ในการเปิดเครื่อง หรือ Boot

Floppy Disc | Source : en.wikipedia.org

เนื่องจากการไม่มี Hard Diskiหรือ “จานแข็ง” จึงต้องใช้ Floppy Disc หรือ “จานอ่อน” ไปพลางๆ
นอกจากจะใช้ ใช้ Floppy Disc ที่เป็น DOS ในการ Boot เครื่องแล้ว Floppy disk แผ่นอื่นๆ ยังเป็นทั้งโปรแกรมและเป็นทั้งที่จัดเก็บข้อมูลต่างๆ อีกด้วย

Floppy Disc ในยุคนั้นมีหลายขนาดให้เลือก ทั้งแบบแผ่น 8 นิ้ว, แผ่น 5¼ และแผ่น 3½ ไล่เรียงกันมาตามยุคตามสมัย

จนกระทั่งราคา Hard Disk ถูกลงเรื่อยๆ และประสิทธิภาพดีขึ้นเรื่อยๆ แผ่น Floppy Disc จึงค่อยๆ เสื่อมความนิยมลงไปพร้อมๆ กับการมาถึงของ CD-ROM และพัฒนามาเป็น DVD และ USB ในที่สุด

hard disk
CD-ROM | Source : en.wikipedia.org

คู่ขนานกันมากับนวัตกรรม Hard Diskiรุ่นใหม่ๆ แผ่น CD-ROM และ DVD ก็ใช้เป็นสื่อบันทึกข้อมูลแทน Floppy disk เพราะตัว Hard Diskkเป็นทั้งตัว DOS หรือ Windows ที่เป็นระบบปฏิบัติการและตัวมันเองก็สามารถจัดเก็บโปรแกรมและข้อมูลได้อย่างเอกเทศ

แต่ด้วยขนาดที่อุ้ยอ้ายและต้องใช้พลังงานค่อนข้างมากในการปฏิบัติการ ทำให้มีการค้นคิดประดิษฐ์ Hard Disk ที่เล็กลงแต่มีความเร็วและความจุเพิ่มมากขึ้นในเวลาต่อมา

โดยมีทั้ง Internal Hard Diskiและ External Hard Diskiให้เลือกใช้ตามแต่ความต้องการและตามความสะดวก รวมถึงการต่อยอดมาเป็น SAN (Storage Area Network)

โลกของเราจึงได้ให้การต้อนรับ Hard Diskkขนาดเล็กที่สามารถอัดเข้าไปในเครื่องคอมพิวเตอร์ Notebook ได้ และก็มีความต้องการใช้ขนาดที่เล็กและบางลงเรื่อยๆ เมื่อโลกเดินทางมาถึงยุค Smart phone และ Tablet PC หรือ Cloud Computing

hard disk SSD
SSD (Solid State Drive)
hard disk
USB Flash Drive

และนำไปสู่การสร้างสรรค์ SSD (Solid State Drive) และ USB Flash Drive ในเวลาต่อมา

ก่อนหน้านั้น “ความจุ” ของ Hard Disk ได้รับการพัฒนามาเป็นลำดับ จากระดับความจุเริ่มแรกคือ 100 Kilobytes ของ Reynold B. Johnson เมื่อปี ค.ศ. 1956 ที่มีการนับจำนวนข้อมูลที่จัดเก็บในระดับ Bit ก่อนจะขยายมาสู่ระดับ Byte ระดับ Kilobyte ของ Johnson และเพิ่มระดับความจุขึ้นมาเรื่อยๆ เป็น Megabyte เป็น Gigabyte และเป็น Terabyte ในที่สุด

hard disk

แม้ว่าโลกจะพัฒนามาจนถึงช่วงเวลาทองของ Internet หรือ Tablet PC และ Smart phone รวมเรียกว่ายุค Big Data

หรือ Solid State Drive และ USB Flash Dive และแม้กระทั่งเป็นยุครุ่งเรืองและเฟื่องฟูของ Cloud Computing

แต่รูปลักษณ์การจัดเก็บข้อมูลก็ยังคงต้องพึ่งพาหลักการเบื้องต้นที่ Reynold B. Johnson สร้างไว้ให้พวกเราอยู่

เพราะ Reynold B. Johnson กำหนดหลักการทำงานของ Hard Disk ในระดับ Fundamental หรือ “นวัตกรรมฐานราก” ที่สำคัญมั่นคงของ Hard Disk รุ่นปัจจุบันนั่นเองครับ


อ่านบทความเกี่ยวกับนวัตกรรมหรือสิ่งประดิษฐ์ที่เคยลงในสาลิกา

ใครช่างคิด ประดิษฐ์ ‘เสื้อโปโล’ นวัตกรรมการแต่งกายกึ่งลำลอง กึ่งทางการ

เปิดตัว ‘เตียงพลิกตัว ป้องกันแผลกดทับ’ นวัตกรรมแห่งความร่วมมือของนักวิจัยไทย กรุยทางอุตสาหกรรมการแพทย์ไทยไปสู่ Thailand Medical Hub

ยินดีที่รู้จัก ‘Bliss หุ่นยนต์อัจฉริยะ’ เพื่อนใหม่เด็กออทิสติก เสริมสร้างการเรียนรู้ ร่วมพัฒนาโดย อาจารย์ & นักศึกษา มจธ.

ภู เอี่ยมเจริญยิ่ง : กูรู Robot ส่งต่อทักษะ Coding ผ่าน ‘Mojobot’ หุ่นยนต์และบอร์ดเกมยุค 4.0