Laufwerke und Speichermedien früher und heute – eine Zeitreise

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Laufwerke und Speichermedien früher und heute – eine Zeitreise

Historie der Datenträger

Geht manweit zurück in der Geschichte der Speichermedien, dann landet man im 18. Jahrhundert, genauer gesagt im Jahr 1725. Der Textilarbeiter Basile Bouchon erfand damals in Lyon den Lochstreifen als Datenträger, um Webstühle anstatt manuell erstmals maschinell zu steuern, da es sich zumeist um identische Arbeitsabläufe handelte. Der Lochstreifen bestand aus einzelnen Holzplättchen, die aneinandergereiht und durch einen Lochstreifenleser abgetastet wurden - der erste mechanische Datenträger war geboren.

Datenträger im Laufe der Industrialisierung

Ab Mitte des 19. Jahrhunderts kamen dann mehr und mehr die sogenannten Lochkarten mit ins Spiel und übernahmen eine wichtige Rolle bei der in dieser Zeit einsetzenden Industrialisierung. 1889 war es dann der Deutsch-Amerikaner Hermann Hollerith, der die Lochkarte aus Spezialpapier einführte; bereits ein Jahr später musste sich diese während der Volkszählung in den USA als Speichermedium bewähren. Die Speicherkapazität selbst ergab sich durch die Größe der Lochkarte selbst sowie durch die zur Verfügung stehenden Spalten. Die von Hollerith patentierte Lochkarte war 8,3 x 16,8 cm groß und besaß 28 Spalten.

Fortschritte des Unternehmens IBM

Recht früh stieg die damals noch junge amerikanische Company IBM in den Markt ein und entwickelte im Jahr 1928 ein eigenes Lochkarten-Format mit 80 Spalten, um die Speicherkapazität zu erhöhen. Zum Vergleich: Das Speichervolumen dieser Lochkarte lag bei 80 Byte - bei heutigen Festplatten etwa mit einer Kapazität von 80 GB (GigaByte) würde man 1 Milliarde Lochkarten benötigen. Dies ist nur ein vereinfachtes Rechenbeispiel, da man bei modernen Festplatten auch schon mit TB (TerraByte) rechnet, was wiederum 1024 GigaByte entspricht - prüfen Sie selbst einmal, was das bedeutet.

Die Datenträger entwickeln sich weiter

Selbst Mitte der 1970er entwickelte IBM noch ein neues Lochkartenformat mit 96 Spalten. Der Unterschied zu den Vorgängern lag darin, dass Daten erstmals tatsächlich binär gespeichert werden konnten - mit sechs oder 8 Bits. Es ist erstaunlich, wie sich in den letzten 45 Jahren die Möglichkeiten weiter entwickelt haben, auch wenn dafür noch mehrere Zwischenschritte notwendig waren, die allerdings parallel zur Weiterentwicklung der Lochkarte vorangetrieben wurden.

Die ersten Ton-Datenträger

Die Ursprünge dieser Technologie reichen zurück bis zum Ende des 19. Jahrhunderts, als erstmals dünne Drähte als Ton-Datenträger zum Einsatz kamen. Im deutschsprachigen Raum wurde die Technik durch Firmen wie AEG und die I.G. Farben vorangetrieben: Binäre Daten wurden und werden zunächst analog über winzige Magnetnadeln mit unterschiedlicher Ausrichtung gespeichert. Magnetbänder, auch als Tonbänder bezeichnet, waren dann über viele Jahre hinweg sehr weit verbreitet als kostengünstiges Massenspeicher-Medium und konnten über Tonbandgeräte abgespielt werden. Viele Leser werden sich zudem noch an Tapedecks erinnern, die es heute noch in einer recht großen Auswahl bei eBay gibt. Wer seine Musikschätze auf entsprechenden Datenträgern gespeichert hat, kann diese mit geeigneten Geräten digitalisieren und so vor einem möglichen Verlust bewahren. Dafür benötigt es im Grunde nur passender Audiokabel, um Rechner und Tapedeck miteinander zu verbinden, sowie der entsprechenden Software und einer Soundkarte, die bei modernen Rechnern in ausreichender Qualität bereits onboard vorhanden ist.

Ähnlich ist die Vorgehensweise, wenn Sie Filme von zum Beispiel alten VHS-Videokassetten in das digitale Zeitalter hinüberretten möchten: Wer im Besitz eines Kombigerätes mit VHS und DVD-Komponente ist, kann die Filme direkt übertragen. Eine weitere Möglichkeit bieten Analog-digital-Wandler in Verbindung mit der passenden Software. Sinnvoll ist das Digitalisieren, da sich die Qualität der analogen Datenträger mit der Zeit verschlechtert, selbst wenn diese nicht abgespielt werden.

Datassetten

Nicht unerwähnt bleiben sollten in diesem Zusammenhang die sogenannten Datasetten mit externem Laufwerk, die eine Zeit lang als Speichermedium dienten, wie etwa für den legendären Commodore C64 oder verschiedene Apple Computer der älteren Generation - zum Einsatz kamen dabei herkömmliche Compact Cassetten, die auch in den bereits erwähnten Tapedecks verwendet wurden. Neben der zu niedrigen Geschwindigkeit war es die lineare Speicherung, die zu den großen Nachteilen gehörten: Die gewünschten Informationen konnten nur durch Vor- oder Zurückspulen der Bänder aufgerufen werden.

Disketten

Im Jahr 1969 entwickelte die Firma IBM erstmals Disketten samt den dazu gehörenden Laufwerken, häufig war auch die Rede von Floppy-Discs und Floppy-Laufwerken, die ebenfalls auf magnetischer Basis funktionieren. Da die maximale Speicherkapazität bei lediglich 1,44 MB lag, wurden diese auf dem Markt wieder abgelöst, obwohl die Technik über zwei Jahrzehnte sehr weit verbreitet war - aktuelle PCs oder Notebooks werden schon lange nicht mehr mit entsprechenden Laufwerken versehen. Wer dennoch alte Daten von den Disketten überspielen möchte, kann dies sehr einfach etwa über USB-Diskettenlaufwerke realisieren. Als letzter Hersteller hat Sony im Jahr 2010 die Einstellung der Produktion von Disketten angekündigt und damit das Aus der nicht mehr zeitgemäßen Technologie besiegelt.

Die erste Festplatte

Die Ursprünge der heute bekannten Festplatten gehen auf das Jahr 1956 zurück: Einmal mehr war es IBM als Firma, die die Vorreiterrolle übernahm und im Auftrag der US Air Force die erste Festplatte entwickelte. Diese lief unter der Bezeichnung Ramac 305 (Random Access Method of Accounting and Control) und bot eine Speicherkapazität von fünf Megabyte bei einem Durchmesser von 24 Zoll, was 60 Zentimeter entspricht - aus heutiger Sicht fast schon ein monströses Produkt und trotzdem eine absolute Innovation.

 

Auf die Größe kommt es an

Diese Aussage trifft definitiv zu, wenn man die Entwicklung der Festplatte inklusive den internen Laufwerken weiter verfolgt. Für eine kurze Zeit waren 8 Zoll-Festplatten das Nonplusultra, bis die Firma Seagate im Jahr 1980 erstmals Produkte mit einer Größe von 5,25 Zoll auf den Markt brachte, was knapp etwas mehr als 13 Zentimetern entspricht, um das Größenverhältnis zur Ramac 305 zu verdeutlichen. Als Standardgröße für PCs hat sich bis heute eine Größe von 3,5 Zoll etabliert, die im Jahr 1987 von IBM eingeführt wurde. Weitere Standardgrößen bieten Festplatten mit jeweils 2,5 Zoll, die vor allem in Notebooks eingebaut werden sowie noch eine Stufe kleiner mit 1,8 Zoll in Netbooks sowie in verschiedenen MP3-Playetnr und tragbaren Video-Player-Modellen.

Neben der Baugröße spielen noch die Übertragungsgeschwindigkeit sowie die Speicherkapazität eine wichtige Rolle: Aktuelle Festplatten erreichen eine Geschwindigkeit von zum Teil über 200 Megabyte pro Sekunde und einer Kapazität, die sich in der Größenordnung von 1 bis hin zu 4 Terabyte bewegt. Steht bei Ihnen der Kauf einer neuen internen Festplatte an, müssen Sie neben der Einbaugröße noch auf weitere Kriterien achten: Dazu zählt auch die zur Verfügung stehende Schnittstelle. Das können SATA-Festplatten oder SAS-Festplatten sein, wobei die Letztgenannten hauptsächlich bei Servern und Workstations zum Einsatz kommen.

Die ersten externen Festplatten

Die ersten externen Festplatten kamen Anfang der 1990er Jahre auf den Markt und sind in der Bauart ähnlich wie interne Festplatten. Hauptsächlich werden diese zur Datensicherung in Form von Back-ups verwendet oder um zusätzliche Speicherkapazitäten aufzubauen. Je nach Modell verfügen diese über eine USB- und/oder eine FireWire-Schnittstelle.

Etwa Mitte der 1990er Jahre kamen erste CD-Laufwerke auf den Markt, zunächst nur mit ROM-Funktion (Read Only Memory), CDs also, die nur ausgelesen werden konnten. Erst mit den sogenannten CD-Brennern eröffnete sich die Möglichkeit, CDs als Speichermedium zu verwenden, die durchschnittliche Speicherkapazität liegt bei 650 Megabyte. Als Nachfolger erschien nur wenig später vor allem auf Drängen der Filmindustrie die DVD mit den dazu gehörenden Laufwerken, die auch CDs lesen können. Je nach Produktionsart bieten diese 4,7 oder 8,5 GigaByte an Speicherkapazität - genügend Platz, um auch komplette Spielfilme zu speichern. Die neueste Entwicklung sind sogenannte Blu-ray Discs, für die es ebenfalls eigene Laufwerke gibt, die Discs bieten dabei eine Speicherkapazität von 25 oder 50 GigaByte. Die genannten Produkte werden allesamt unter dem Begriff Optische Laufwerke zusammengefasst.

Der USB-Stick

Eine weitere Erfolgsgeschichte bietet der USB-Stick, dessen Entwicklung auf den aus Israel stammenden Ingenieur Dov Moran zurückzuführen ist: Im Jahr 2000 kam das erste Modell mit einer Speicherkapazität von 5 MB auf den Markt. Mittlerweile gibt es Varianten, die mit Kapazitäten von 512 Megabyte respektive 1 TerraByte aufwarten; für den USB 3.0 Bus als Schnittstelle werden Datenübertragungsraten von über 200 Megabyte pro Sekunde beim Lesen und etwas unter 200 Megabyte pro Sekunde beim Schreiben von Daten erzielt. Auf dem Memory Stick, wie er ebenfalls genannt wird, befindet sich die notwendige Treiber-Software, damit dieser direkt vom Rechner mit entsprechender Schnittstelle erkannt wird - das Prinzip des Plug and play kommt dabei zum Tragen. USB steht übrigens für Universal Serial Bus und ist ein sogenannter Flash Speicher als digitaler Speicherbaustein, der keine eigene Stromversorgung wie etwa externe Festplatten benötigt und in einer sehr kleinen Bauweise hergestellt wird. Der Flash Speicher wird auch bei MP Playern der jüngsten Generation verwendet.

Der Arbeitsspeicher (RAM)

In Verbindung mit flüchtigen Speichermedien ist vor allem der Arbeitsspeicher von PC, Laptop, Notebook und Co. zu nennen, auch als RAM (Random Access Memory) bezeichnet, und ist mit einer der wichtigsten Bauteile in Bezug auf die gesamte Leistungsfähigkeit der verwendeten Hardware. In Verbindung mit dem Cache als Pufferspeicher, der sich direkt auf dem Prozessor befindet, ist der Arbeitsspeicher Ausführungsort für die aktuell benötigten Teile des Betriebssystems sowie die Zuteilung und Ausführung aller angewendeten Programme und der damit verbundenen Datenmenge, die verarbeitet werden muss. Über Steckplätze, auch als Slots bezeichnet, lässt sich Arbeitsspeicher in der Regel hinsichtlich Kapazität und Taktung aufrüsten, um steigenden Anforderungen gerecht zu werden.

Die Zukunftsmusik der Speichermedien wird sich im Nano-Bereich abspielen, wie von Forschern angekündigt - und selbst die DNA als Erbgutträger könnte sich als Medium eignen, um die immer größer werdende Datenflut zu bewältigen; man darf gespannt sein.

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