فلاپی دیسک
کاربرد فعلی
ديسک نرم مغناطيسي، يا فلاپی دیسک، در دهه ۱۹۷۰ انقلابي در ديسکهاي ذخيره رايانهاي ايجاد کرد. ديسکتها که توسط کاربران معمولا فلاپي ديسک يا ديسک نرم ناميده میشوند، در دهههاي ۸۰ و ۹۰ در رايانههاي شخصي و خانگي از جمله Apple II, Macintash, MSX 2/2+, Amstrad CPC, Sinclair ZX Spectrum +3, Commodore 64/128, Atari ST, Amiga و رايانههاي شخصي سازگار با IBM به طور فراگير براي توزيع نرمافزار، انتقال اطلاعات و تهيه نسخه پشتيبان استفاده میشد. پيش از آنکه ديسکهاي سخت از نظر اقتصادي مقرون به صرفه گردند، ديسکهاي نرم اغلب براي نگهداري سيستم عامل رايانه استفاده میشدند و همچنين برنامههاي کاربردي و اطلاعات. اکثر رايانههاي خانگي يک سيستم عامل اصلي (معمولا BASIC) داشتند که به طور دايم در ROM روي بردي نگهداري میشد، با امکان بارگذاري سيستم عامل هاي پيشرفتهتر از روي ديسکت، که میتوانست سيستمهاي تجاري، CP/M يا پس از آن DOS باشد. در اوايل دهه ۱۹۹۰، حجم فزاينده نرمافزار به معناي اين بود که بسياري برنامهها نياز به ديسکتهاي متعدد داشتند؛ يک بسته بزرگ مانند ويندوز(Windows) يا ادوبي فوتوشاپ(Adobe Photoshop) ممکن بود دوازده ديسکت و يا بيشتر را استفاده کنند. با نزديک شدن به اواخر دهه ۱۹۹۰ توزيع بستههاي بزرگتر به طور عمده به CD-ROM منتقل شد (يا توزيع برخط براي برنامههاي کوچکتر). انواع ديگري که به طور مکانيکي ناسازگار بوده و داراي تراکم بالاتري نيز بودند معرفي شدند (از جمله Iomega Zip disk) و به طور مقطعي پرطرفدار نيز بودند، اما مقبوليت آنها بوسيله رقابت بين قالبهاي تجاري محدود شده بود، و نياز به خريد گردانندههاي گران قيمت براي رايانهها در محل استفاده از آنها. در بعضي موارد مانند Zip drive ، شکست در رقابت با رقيبان در بازار باعث انتشار نسخه جديد تر با ظرفيت بالاتر شد که با گردانندههاي اصلي سازگار نبود، در نتيجه کاربران به ۲ دسته کاربران قديمي و جديد تقسيم شدند که به زودي هم تمايل به ارتقا نداشتند. به اين ترتيب مشتريان از سرمايه گذاري پرهزينه در تکنولوژیهاي اثبات نشده و به سرعت متغير دوري میکردند، در نتيجه هيچ کدام از اين تکنولوژیها قادر به اثبات خودشان و پايداري حضورشان در بازار نشدند. به زودي Cdهاي ارزان قيمت قابل نوشتن با ظرفيت بسيار بالاتر، که با ساختار گردانندههاي CD-ROM موجود هم سازگار بودند، استفاده از تکنولوژیهاي جديد ديسکتها را غير منطقي نمود. آخرين مزيت ديسکهاي نرم يعني قابليت استفاده مجدد، دوباره بوسيله Cdهاي قابل نوشتن مجدد (re-writable CD) مورد تهاجم قرار گرفت. بعدها پيشرفت در وسايل مبتي بر حافظههاي فلش و گسترش فوق العاده سازگاري و مقبوليت رابط USB جايگزين ديگري را ارايه کرد که به مرور حافظههاي نوري را نيز براي برخي مصارف غير قابل استفاده نمود. يکي از اقدامات براي ادامه ديسکتهاي سنتي (SuperDisk(LS-120 بود که ظرفيتي معادل ۱۲۰ مگابايت (در حقيقت ۱۲۰.۳۷۵ مگابايت) را دارا بود و با ديسکتهاي استاندارد ۳.۵ اينچي نيز سازگار بود. براي مدتي توليد کنندگان رايانههاي شخصي نسبت به حذف گرداننده ديسکت مقاومت نشان میدادند. به هر حال، توليد کنندگان و خردهفروشان به سرعت موجودي رايانه هاي مجهز به گرداننده ديسکت و خود ديسکتها را کاهش دادند. گردانندههاي ديسکت خارجي(اکسترنال) مبتني بر USB براي رايانههاي بدون آن، موجود است و روي تمام رايانههايي که از وسايل ذخيره انبوه USB يا USB Mass Storage Device پشتيباني میکنند کار میکنند. بسياري از سيستمهاي مدرن حتي امکان بالا آوردن بوت کردن سيستم را از اين وسايل ارايه میدهند. لازم به ذکر است که ويندوز XP هنوز براي نصب ديسکهاي سخت RAID، SATA و AHCI نياز به ديسکت دارد، مگر اينکه CD نصب براي اضافه نمودن اين راهاندازها توسط برنامههايي تغيير داده شده باشد که به همين منظور ساخته شده باشند، مانند nLite. اين نياز در سال ۲۰۰۷ توسط معرفي ويندوز ويستا برطرف شد. اکثر بوردهاي اصلي(مادربرد) رايانههاي خانگي بسته به تنظيمات CMOS سعي میکنند از گرداننده ديسک نرم بوت شوند.
ساختار
ديسکتهاي نوع ۳.۵ اينچي از دو قسمت پلاستيک سخت تشکيل شده است که قسمت نرم داخلي را به منظور محافظت در برابر گرد و غبار در بر گرفته است. جلوي آن فقط داراي يک برچسب و بخشي شفاف براي انجام عمل خواندن و نوشتن است که توسط روپوشي پلاستيکي يا فلزي محافظت میشود که در هنگام وارد کردن ديسکت به گرداننده به عقب رانده میشود. ديسکتهاي ۳.۵ اينچي هنگامي که توسط کاربر داخل دستگاه قرار داده میشوند به حالت آماده باش در میآيند و با فشار کليد خروج (eject) غيرفعال شده و خارج میشوند. در رايانههاي مکينتاش با گرداننده ديسکت از پيش نصب شده، ديسکت به جاي خروج دستي توسط يک موتور خارج میشود (مشابه يک دستگاه پخش نوار ويديو). پشت اين ديسکتها نيز به طور مشابه داراي بخش شفاف پوشيده شده است همچنين حفرهاي در مرکز آن تا اجازه دهد گرداننده به قسمت فلزي مرکز ديسک متصل شود. ۲ حفره پايين چپ و راست نيز نشان دهندهي محافظت در برابر نوشتن و ديسک با تراکم بالا هستند (به صورت ۲ وضعيتي) و حفره ديگر هم به معني محافظت يا تراکم بالاست، فضاي خالي پوشيده شده نشان دهنده فعال شدن نوشتن يا تراکم کم است.(حفرههاي محافظت نوشتن و تراکم کم روي يک ديسکت ۳.۵ اينچي دقيقا در فاصله ۸ سانتیمتري از هم قرار گرفتهاند يعني دقيقا مشابه فاصله بين دو سوراخ پانچ هاي استاندارد A4 که اين امر باعث میشود بتوان آنها را در زونکنها يا کلاسور نگهداري کرد!). يک زايده در بالا سمت راست ديسکت باعث حصول اطمينان از ورود صحيح آن میشود و يک پيکان در سمت بالا چپ نشان دهنده جهت وارد کردن ديسکت است.
سرعت و ظرفيت نهايي
توليدکنندگان گردانندههاي ديسک نرم و ديسکتها ظرفيت فرمت نشده را مشخص میکنند، براي مثال ۲مگابايت براي يک ديسکت استاندارد ۳.۵ اينچي HD. که به طور غير مستقيم اشاره میکند که ظرفيت اطلاعات نبايد فراتر از حد رود چون بعضي محدوديتها حدود ظراحي شده براي سيستم ديسک نرم را کاهش داده و ممکن است از نظر کارايي ايجاد مشکل کند، مانند عدم پايداري، تداخل يا حتي از بين رفتن اطلاعات. ظرفيت نامي فرمت شده که روي برچسبها چاپ شده ۱.۴۴ مگابايت است که تعريفي از مگابايت را استفاده میکند که مبناي ۱۰ و ۲ را ترکيب کرده است تا مجموعا نشان دهد که ۱.۴۴*۱۰۰۰*۱۰۲۴ بايت (تقريبا ۱.۴۷ ميليون بايت). اين استفاده از پيشوند مگا- با سيستم SI سازگار نيست. با استفاده از تعاريف SI ظرفيت يک ديسکت ۳.۵ اينچي HD میتواند به صورت ۱.۴۷مگابايت(مبناي ۱۰) يا ۱.۴مگابايت(مبناي ۲) نوشته شود. ظرفيت قابل استفاده توسط کاربر تابعي از فرمتهاي مختلف ديسک است که توسط توليدکننده کنترلر FDD و تنظيمات اعمال شده به آن تعيين میشود. تفاوت بين فرمتها در ظرفيت اطلاعات کاربر میتواند بين ۷۲۰کيلوبايت يا کمتر تا ۱۷۶۰ کيلوبايت يا بيشتر روي يک ديسکت استاندارد ۳.۵ اينچي HD باشد. روشهاي با حداکثر ظرفيت نيازمند تطابق بيشتر مشخصات هد گرداننده بين گردانندههاي مختلف هستند. که اين هميشه ممکن نيست و نمیتوان روي آن حساب کرد. گردانندههاي ديسک نرم DSED در سال ۱۹۸۷ توسط توشيبا عرضه شدند که در سال ۱۹۹۴ توسط IBM روي PS/2 پياده سازي شد با سرعت و ظرفيتي معادل ۲ برابر DSHD. تنها اقدام جدي به افزايش سرعت گردانندههاي ديسک نرم ۳.۵ اينچي به فراتر از 2X گردانندههاي شتاب داده شده X10 بود که از RAM مضاعف و گردانندهاي با ۴ برابر سرعت معمولي استفاده میکرد که در نتيجه سرعت خواندن يک ديسکت را از ۱دقيقه معمولي به ۶ ثانيه کاهش داد. گردانندههاي ديسک نرم ۳.۵ اينچ HD معمولا سرعت انتقالي معادل ۱۰۰۰ کيلوبيت بر ثانيه دارند (صرف نظر از سربار و کدهاي تصحيح). براي مقايسه، يک CD با سرعت 1X سرعت انتقال ۱۲۰۰ کيلوبيت بر ثانيه(حداکثر) دارد و يک DVD با سرعت 1X در حدود ۱۱۰۰۰ کيلوبيت بر ثانيه انتقال انجام میدهد. در حالي که نرخ اطلاعات يک ديسک نرم به سادگي قابل تغيير نيست، کارايي کلي با بهينه سازي زمانهاي دسترسي گرداننده و کوتاه کردن بعضي از تاخيرهاي معرفي در BIOS(به ويژه پلتفرمهاي سازگار با IBM) میتواند بهبود يابد.