Levyke

Levyke (arkikielessä myös ”disketti”) on magneettinen muistilevy, joka on kiinteässä suojakuoressa. Levykkeitä on käytetty erityisesti tietokoneiden siirrettävinä tiedontallennusvälineinä. Levykkeen kotelon sisällä on ohut rautaoksidilla pinnoitettu muovinen kiekko, joka on pakattu yleensä neliön muotoiseen suojakoteloon. 8 ja 5¼ tuuman levykkeiden (”lerppu”) kotelo on taipuisa ja 3½ tuuman levykkeiden (”korppu”) kotelo on jäykkä. Levykkeen lukemiseen ja sille tallentamiseen käytetään levykeasemaa.
Toisin kuin äänilevyllä ja CD-levyllä, tietolevykkeiden tietoa ei talleteta spiraalimuotoisesti vaan samankeskeisille renkaille, joita kutsutaan uriksi. Levykeaseman lukupää siirtyy sivusuunnassa askeleittain uralta toiselle levyn pyöriessä alla. Yksi ura on jaettu sektoreihin ja levyllä olevaan tietolohkoon viitataan sen ura- ja sektoriosoitteella. Tyypillisesti levyn alkuun (sopimuksenvarainen käsite) talletetaan käyttöjärjestelmän käyttämän tiedostojärjestelmän määrittelemällä tavalla kirjoitettu hakemisto, johon kirjataan tiedostojen nimet ja mistä sektoreista kyseessä oleva tiedosto koostuu.
Nykyisin optiset levyt kuten CD-, DVD- ja Blu-ray-levyt, ulkoiset kiintolevyt sekä USB-muistit ja muistikortit ovat suurelta osin korvanneet levykkeet.

Historiaa

Ensimmäiset levykkeet kehitti IBM:n tutkimuskeskus San Joséssa 1960-luvun lopussa. Ne oli tarkoitettu IBM Series/370 -keskustietokoneiden käyttöjärjestelmäpäivitysten siirtoon ja syrjäyttämään suuret ja hitaat nauha-asemat. IBM myös osti japanilaiselta Yoshirō NakaMatsilta patentin levyketeknologiaan, jonka hän väitti kehittäneensä jo 1950-luvulla. Kahdeksantuumainen levy tuli markkinoille 1971.
Vaikka kahdeksan tuuman levykkeet ovat vanhentunutta tekniikkaa, jotkin tahot käyttävät niitä vielä, esimerkiksi Nasan avaruussukkulan varaosien tarkistamisessa käytetyt laitteistot, jotka toimivat 8086-suorittimella. Suomessa kahdeksan tuuman levykkeitä käytti ainakin IBM S/34 vielä 1980-luvulla.
Vuonna 1976 markkinoille tuli 5¼ tuuman levyke, jonka asemat olivat kahdeksantuumaista halvempia ja syrjäyttivät pian kahdeksantuumaiset.
Mikrotietokoneiden aikakaudella levykeasemat yleistyivät huomattavasti, etenkin CP/M-käyttöjärjestelmän yleistyessä. Vaikka levyjen fyysinen formaatti oli 5¼ tuumaa, eri valmistajien loogiset formaatit eivät olleet pääsääntöisesti yhteensopivia keskenään, mikä vaikeutti tiedon siirtoa tietokoneiden välillä.  
Harrastelija- ja kotikäyttöön levykeasema oli pitkään suhteellisen kallis lisälaite – usein kalliimpi kuin itse tietokone. Kotitietokoneet käyttivät 1980-luvulla usein vielä C-kasettia tallennusmedianaan. Muun muassa vuonna 1982 julkaistu, suuren suosion saavuttanut Commodore 64 käytti C-kasettia, mutta vaihtoehtona oli myös 5¼ tuuman levykeasema.
Ensimmäinen Sonyn kehittämää 3,5-tuuman formaattia käyttänyt tietokone oli Sony SMC-70 (1982).
Vuonna 1984 Apple valitsi Sonyn 90 × 94 millimetrin levykeformaatin käytettäväksi Macintosh-tietokoneissaan ja siten pakotti sen standardiformaatiksi Yhdysvalloissa. Formaattia oli käytetty jo Macintosia aiemmin Hewlett-Packardin HP-150:ssä (1983). Tuotetta markkinoitiin sittemmin tuumamitalla 3½, minkä oli tarkoitus painottaa levykkeen pienempää kokoa 5¼″-standardiin verrattuna. Myös IBM siirtyi 3½ tuuman levykkeisiin PS/2-tuotesarjassaan, kun IBM:n aiemmat PC ja AT-mikrotietokoneet olivat käyttäneet 5¼ tuuman levykkeitä.
Microsoftin MS-DOS-käyttöjärjestelmään tuki 3½ tuuman levykkeille tuli versiossa 3.2. 3½ tuuman levykkeistä tuli keskeinen tallennusväline 1980-luvun jälkipuoliskolla PC-tietokoneissa sekä Amigassa ja Atari ST:ssä. Se oli myös MSX-kotitietokonestandardin virallinen levykoko. Vuonna 1989 3½ tuuman levykkeitä myytiin enemmän kuin 5¼-tuumaisia.
Myöhemmin 3½ tuuman levykkeiden tallennuskapasiteetti alkoi jäädä riittämättömäksi. Esimerkiksi vuoden 1994 Microsoft Office 4.3 käsitti 31 levykettä. Myös jotkut tietokonepelit levittäytyivät yli kymmenelle levykkeelle. Tämä oli epäkäytännöllistä. Kaikilla 16-bittisten koneiden käyttäjillä ei ollut kovalevyjä, joihin pelin olisi voinut tallentaa, minkä vuoksi monet pelit vaativat toistuvaa levykkeiden vaihtelemista. Tästä syystä esimerkiksi Amigalla lisälevyasema olikin suosittu oheislaite.

Levykkeen fyysinen rakenne

Levyke koostuu magneettisesti herkästä levypinnasta ja suojakotelosta. Levykkeen pyöreä tallennuspinta pyörii suorakaiteen muotoisessa suojakuoressa keskiakselinsa ympäri. Suojakuori suojaa vain kosketukselta; voimakkaita magneettikenttiä vastaan se ei suojaa. 
8 ja 5¼ tuuman levykkeissä kuori on taipuisa. Taipuisuudesta johtuu levykkeen lempinimi ”lerppu” (engl. floppy disk). 3½ tuuman levykkeissä suojakuori on kova ja taipumaton, mistä johtuu tällaisen levykkeen lempinimi ”korppu”.

Levykkeiden tyyppejä

Levykkeet luokiteltiin usein nelikirjaimisella merkinnällä, esimerkiksi DSDD. Merkinnän kaksi ensimmäistä kirjainta kertovat, onko levy tarkoitettu yksi- (SS, single side) vai kaksipuoliseen (DS, double side) tallennukseen. Kaksi viimeistä kirjainta kertovat tallennustiheyden: yksinkertainen (SD, single density), korkea (HD, high density), nelinkertainen (QD, quad density) tai ekstra (ED, extra density).
Myöhemmin kaikki levykkeet olivat kaksipuolisia. Levykkeissä luki DS-merkinnän sijaan usein esimerkiksi MFHD (micro floppy high density).

8 ja 5¼ tuuman levykkeet

Lerpun eli 8″:n tai 5¼″:n levykkeen pehmeässä kuoressa on aukko, joka paljastaa levyn pinnan lukupäätä varten.
Kuoressa on myös pieni reikä levyn indeksointia varten, ja levykkeessä vastaavasti reikä (tai useampia). Levyasema voi käyttää tätä reikää kohdistamaan lukemisen tiettyyn kohtaan levyä. Kaikki järjestelmät eivät käyttäneet tätä ominaisuutta, vaan lukivat dataa levyltä kunnes synkronoituivat bittivirtaan (pehmeä sektorointi).
Kuoren reunassa on kolo, joka toimii kirjoittamisen sallivana merkkinä. Levykkeen pystyy kirjoitussuojaamaan peittämällä tämän kolon teipinpalalla. Tyypillisesti levykepakkauksessa on otsikointitarrojen lisäksi kirjoitussuojateippejä. Johtuen valmistusprosessista myös yksipuolisina myydyissä levykkeissä on yleensä magneettinen media molemmilla puolilla. Leikkaamalla levyyn kirjoituskolo myös toiselle puolelle voidaan levykkeen kääntöpuoli hyödyntää yksipuolisessa pehmeää sektorointia käyttävässä levykeasemassa. Tämä oli yleistä 1980-luvulla.
Alla mainitut kapasiteetit ovat levykkeen vapaa tallennustila formatoinnin jälkeen.

Muut levyketyypit

Edellä mainituista kolmesta merkittävimmästä koosta on myös olemassa paranneltuja versioita. Lisäksi on ollut käytössä erikoisempia levykekokoja, kuten Oricissa ja Amstrad CPC:ssä käytetyt 3 tuuman levykkeet.
Mitsumin Quick Disk -formaatti oli käytössä useissa MIDI-yhteensopivissa laitteissa sekä Nintendon Famicom Disk System -laajennuksessa. Formaatti oli muokattavissa ja sitä oli eri kokoja niin fyysisesti kuin tallennuskapasiteetiltaan.

Suurikapasiteettiset levykejärjestelmät

Iomegan suuremman tallennuskapasiteetin levykkeet Zip 100 ja 250 olivat jossain määrin menestyksekkäitä 1990-luvun lopulla. Samoihin aikoihin esitelty kilpaileva tuote, Imationin LS-120 -levykejärjestelmä (”Superdisk”) ei koskaan yleistynyt siitäkään huolimatta, että sen lukuasema oli alaspäin yhteensopiva 3½-tuumaisten 1,44 Mt:n levykkeiden kanssa.
Sony kehitti MiniDisc-levyistä tietokonekäyttöön soveltuvan MD Data -levyn (kapasiteetti 140 Mt), joita on käytetty tietokoneissa siirrettävinä tallennusvälineinä.