قرص صلب
تاريخ

في عام 1957، تم شحن أول محرك أقراص صلبة من إنتاج شركة آي بي إم، وهو محرك التخزين 350، كمكون لنظام آي بي إم 305 RAMAC. كان المحرك كبيرًا جدًا (بحجم يقارب ثلاجتين كبيرتين)، وقادر على تخزين خمسة ملايين حرف من ستة بتات (حوالي 3.75 ميجابايت) باستخدام 52 قرصًا (بـ 100 سطح). كان المحرك مزودًا بذراع واحدة تحتوي على رأسين للقراءة والكتابة، يتحركان بين الأقراص لتخزين واسترجاع البيانات. وقد تبعت هذه التقنية محركات أخرى مثل آي بي إم 355 وآي بي إم 7300 وآي بي إم 1405.
في عام 1961، أعلنت آي بي إم عن محرك الأقراص 1301، الذي حل محل محرك 350 ومحركات الأقراص السابقة. كان محرك 1301 يتكون من وحدة واحدة أو اثنتين تحتويان على 25 قرصًا لكل منهما، وقطر كل قرص يبلغ 24 بوصة، تميز باستخدام 48 رأسًا، بحيث يتحرك كل مشط أفقيًا ككتلة واحدة، مع رأس واحد لكل سطح. استخدم المحرك أنظمة هيدروليكية لضمان تموضع دقيق للرؤوس. كان محرك 1301 قادرًا على تخزين حوالي 21 مليون بايت، ووقت الوصول له يبلغ ربع ثانية.
في عام 1962، قدمت آي بي إم أيضًا محرك الأقراص 1311، الذي كان بحجم الغسالة تقريبًا واحتوى على أقراص قابلة للإزالة. اعتبر هذا النوع من محركات الأقراص ثوريًا في تلك الفترة، إذ مكن المستخدمين من شراء حزم إضافية وتبادلها حسب الحاجة، مثلما كان يتم مع بكرات الشريط المغناطيسي. أصبح هذا النموذج من محركات الأقراص قابلة للإزالة هو القرص النموذجي في معظم الأنظمة حتى وصل إلى سعة 300 ميجابايت في الثمانينيات.
في عام 1963، قدمت آي بي إم محرك الأقراص 1302، الذي احتوى على مسارات مضاعفة لكل أسطوانة مقارنة بـ1301. كما استخدم رأسًا لكل مسار، مما حسّن الكفاءة بشكل كبير.
في عام 1973، قدمت آي بي إم محرك الأقراص "Winchester"، الذي تميز بوجود رؤوس ثابتة يمكنها الهبوط على منطقة خاصة عند إيقاف تشغيل المحرك بدلاً من سحبها بالكامل. وقد ساعدت هذه التقنية في تقليل التكلفة بشكل كبير. وعلى الرغم من أن محركات "Winchester" الأولى احتوت على أقراص قابلة للإزالة، إلا أنه في النماذج اللاحقة تم التخلي عن هذه الميزة واستخدمت الأقراص غير القابلة للإزالة.
في عام 1974، طورت آي بي إم محرك الذراع المتأرجح، الذي سمح للرؤوس بالعمل بشكل أكثر كفاءة. كما استمرت الشركة في تحسين محركات الأقراص بتقنيات جديدة مثل تقليل قطر الأقراص إلى 8 بوصات ثم 5.25 بوصة، ما جعلها أكثر ملائمة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية. بحلول أواخر السبعينيات، أصبح من الممكن استخدام محركات أقراص صلبة بقطر 3.5 بوصة و2.5 بوصة بفضل تحسينات التصميم وتقنيات التصنيع.
مع بداية الثمانينيات، ظلت محركات الأقراص الصلبة مكلفة ونادرة في أجهزة الكمبيوتر. ومع ذلك، بحلول أواخر الثمانينيات، شهدت هذه التكنولوجيا انخفاضًا في التكاليف بحيث أصبحت محركات الأقراص الصلبة ميزة قياسية في جميع الأجهزة، باستثناء الأجهزة الأكثر بساطة.
في أوائل الثمانينيات، بيعت معظم محركات الأقراص الصلبة لمستخدمي أجهزة الكمبيوتر الشخصي كنظام فرعي إضافي خارجي، إذ لم يتم بيع النظام الفرعي باسم الشركة المصنعة لمحرك الأقراص، بل تحت اسم الشركة المصنعة للنظام الفرعي نفسه مثل Corvus Systems وTallgrass Technologies، أو باسم الشركة المصنعة للجهاز مثل Apple ProFile. في عام 1983، أدخلت شركة آي بي إم محرك أقراص صلبة داخلي بسعة 10 ميجابايت مع جهاز الكمبيوتر آي بي إم PC/XT، وبعد ذلك بفترة قصيرة، أصبحت محركات الأقراص الصلبة الداخلية خيارًا شائعًا في أجهزة الكمبيوتر الشخصية.
ظلّت محركات الأقراص الصلبة الخارجية شائعة لفترة أطول مع أجهزة Apple Macintosh، حيث زودت العديد من أجهزة الكمبيوتر هذه بين عامي 1986 و1998 بمنفذ SCSI الذي يسهل إضافة التخزين الخارجي. كانت أجهزة الكمبيوتر القديمة من ماكنتوش، مثل ماكنتوش 128K وماكنتوش 512K وMacintosh Plus، تفتقر إلى حجرات محركات الأقراص الصلبة الداخلية، وبالتالي كانت أقراص SCSI الخارجية هي الخيار الوحيد للتوسع في التخزين.
في العقد الأول من القرن الواحد والعشرين، بدأ ظهور محركات الأقراص الصلبة يشهد تحسنًا كبيرًا بفضل زيادة كثافة التخزين. ومع بداية العقد الثاني، بدأت ذاكرة NAND تحل محل محركات الأقراص الصلبة في التطبيقات التي تتطلب قابلية النقل أو الأداء العالي. أدى ذلك إلى تحسين أداء NAND بشكل أسرع من محركات الأقراص الصلبة، مما جعل التطبيقات التي تعتمد على محركات الأقراص الصلبة تتراجع.
في عام 2018، وصلت سعة أكبر محرك أقراص صلبة إلى 15 تيرابايت، بينما وصلت سعة أكبر محرك أقراص SSD إلى 100 تيرابايت. كان من المتوقع أن تصل سعة محركات الأقراص الصلبة إلى 100 تيرابايت بحلول عام 2025، لكن مع حلول عام 2019، عدلت هذه التوقعات لتصل إلى 50 تيرابايت بحلول عام 2026. في نفس الوقت، بدأت محركات الأقراص الصلبة ذات الحجم الأصغر (مثل 1.8 بوصة وأقل) تختفي تدريجيًا بحلول عام 2010، في حين أن تقنيات تخزين الحالة الصلبة (NAND) قد حققت تحسنًا أكبر في التكلفة والأداء، مما جعلها الخيار المفضل على محركات الأقراص الصلبة في الكثير من التطبيقات.
شهدت صناعة محركات الأقراص الصلبة دخولها مرحلة النضج خلال العقد الأول من القرن الواحد والعشرين، إذ بدأت المبيعات تتباطأ مما قد يشير إلى دخولها مرحلة الانحدار. تأثرت صناعة محركات الأقراص الصلبة بشكل كبير بين عامي 2011 و2013 بسبب فيضانات تايلاند، التي تسببت في إتلاف مصانع التصنيع وزيادة تكاليف الإنتاج. ومع انخفاض الطلب، أغلقت شركة ويسترن ديجيتال في عام 2019 آخر مصنع لها في ماليزيا، مما يعكس تحولًا أكبر نحو إنتاج محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة.