Câu chuyện về đĩa mềm
Bạn còn nhớ đĩa mềm không? Chắc là không nhỉ?
Bạn có nhận ra biểu tượng lưu trong nhiều chương trình như Word không? Có chứ? Chà, đó chính là hình ảnh của một chiếc đĩa mềm đấy.
Tất nhiên, biểu tượng đĩa mềm không phải là thứ được in ra từ máy in 3D; chúng là những sản phẩm thật sự từ thời đó. Đĩa mềm là một trong những thiết bị lưu trữ dữ liệu đầu tiên và đã cách mạng hóa thế giới máy tính bằng cách làm cho thẻ đục lỗ trở nên lỗi thời. Nó còn được gọi là "đĩa mềm dẻo".
Tôi sẽ giải thích lịch sử của ổ đĩa mềm và cách đĩa mềm được lưu hành.
8 Inch (20.32 cm): Những Khởi Đầu
Những ổ đĩa mềm đầu tiên xuất hiện sớm nhất là vào năm 1967, nhưng chúng chỉ có thể đọc và chỉ có thể nạp vi mã (microcode) vào máy vi tính; dung lượng lưu trữ ban đầu của chúng khi đó chỉ vỏn vẹn 81 KB. Vi mã là phần sụn (firmware) và các điều khiển cho thiết bị.
Những chiếc đĩa mềm này có kích thước 8 inch (khoảng 20 cm), tức là đường kính 20 cm. Khá là lớn. Kỹ sư Alan Shugart đã phát minh ra chúng. Nhưng phải đến khoảng năm 1971, chúng mới không chỉ đọc được mà còn có thể ghi và định dạng được.
Trở lại năm 1971, máy tính có kích thước bằng một cái bàn; các thiết bị được đặt dưới bàn, chừa chỗ cho chân bạn. Các ổ đĩa mềm thường nằm ở phía sau bàn, nơi đĩa được đưa vào từ phía trên. Mỗi ổ đĩa mềm nặng 6 kg, và như thường lệ, thường có hai ổ đĩa, vì những chiếc máy tính đầu tiên hoạt động mà không có ổ cứng.
Mức tiêu thụ điện năng cũng không hề thấp. Mỗi khi dữ liệu được đọc hoặc ghi vào đĩa mềm 8 inch, chúng tiêu thụ 55 watt điện năng.
Chúng được gọi là đĩa Loại 1 và có dung lượng lưu trữ chỉ 237.25 KB trên mỗi đĩa 8 inch. CP/M là hệ điều hành tiêu chuẩn cho những máy vi tính như vậy.
5.25 Inch (13.34 cm): Bước Vào Lĩnh Vực Máy Tính Gia Đình
Theo thời gian, kích thước thay đổi và đĩa mềm trở nên nhỏ hơn, tiện lợi hơn để có thể sử dụng trong máy tính gia đình. Vào thời điểm đó, những chiếc máy tính đầu tiên dành cho gia đình được giới thiệu, chẳng hạn như IBM AT-XT, và theo đó, đĩa mềm cũng được thu nhỏ xuống còn 5.25 inch (khoảng 13 cm) để phù hợp với ổ đĩa mềm của máy tính gia đình.
Dung lượng lưu trữ được tăng lên, cuối cùng đạt 1.2 MB. Dung lượng này đủ cho 50 bài viết, mỗi bài 10,000 ký tự và có kích thước khoảng 20 KB mỗi bài. Dữ liệu hình ảnh vào thời điểm đó rất tốn dung lượng, và các tác giả sách như tác giả khoa học viễn tưởng đã làm việc với WordStar, một chương trình ứng dụng chỉ xử lý văn bản thuần túy, không có hình ảnh hoặc các tính năng bổ sung.
Bạn chỉ có thể chỉnh sửa văn bản chứ không thể chèn hình ảnh. Các văn bản nhấp nháy trên màn hình màu hổ phách của những chiếc màn hình nhỏ khi đó, nên mọi người thoải mái làm việc với các chương trình xử lý văn bản, bảng tính, hoặc thậm chí là lập trình với máy tính gia đình của mình.
Tuy nhiên, chúng dễ bị ảnh hưởng bởi dấu vân tay trên lớp từ tính hơn, và đĩa có thể vô tình bị gấp lại, làm hỏng dữ liệu.
3.5 Inch (8.89 cm): Đĩa Mềm "Hiện Đại"
Giờ đây chúng ta đến với giai đoạn phát triển cuối cùng, mà chỉ cần một đầu đọc/ghi từ tính trên chính các đĩa. Đĩa mềm tiếp tục được thu nhỏ xuống 3.5 inch (8.89 cm), chúng được bọc trong vỏ nhựa và có nắp bảo vệ cho khu vực đầu đọc. Điều này cần thiết vì nhiều người đã chạm vào lớp từ tính và khiến nó không thể sử dụng được. Lớp từ tính của đĩa mềm rất nhạy cảm khi chạm vào, bởi vì mỗi lần chạm có thể làm oxy hóa và để lại dấu vân tay vĩnh viễn.
Nhờ có vỏ nhựa, đĩa mềm không còn bị gấp mép, do đó những cải tiến này đảm bảo an toàn dữ liệu cao cho đĩa. Các lẫy bảo vệ ghi đơn giản giúp bảo vệ dữ liệu khỏi bị ghi đè ngẫu nhiên, bởi vì khi lẫy được kéo lên, tính năng bảo vệ ghi sẽ được kích hoạt. Khi đó, ổ đĩa không được phép ghi bất cứ thứ gì, mà chỉ đọc.
Nó tiết kiệm không gian và tiện dụng, nên có thể dễ dàng lưu trữ trong các hộp nhựa đựng đĩa mềm, vì chúng chỉ có đường kính hơn 8 cm một chút. Nó trở thành phương tiện lưu trữ chính vào khoảng những năm 1990.
Các ổ đĩa cũng trở nên nhỏ hơn và được đặt gọn gàng trong vỏ máy tính, bởi vì đến giữa những năm 1990, đĩa mềm 5.25 inch không còn được sử dụng nữa. Các khe cắm ổ 5.25 inch trống được sử dụng thay thế cho các ổ CD.
Dung Lượng Lưu Trữ và Bảo Mật Dữ Liệu
Nhưng đĩa mềm có dung lượng lưu trữ thấp và hầu như không đủ chỗ cho nhiều thứ hiện đại. Chỉ có các tệp văn bản hoặc mã nguồn chỉ toàn văn bản mới có thể nằm gọn hoàn toàn trên đĩa mềm, nhưng chúng cực kỳ bền. Tôi vẫn còn đĩa mềm, và dữ liệu trên đó đã tồn tại hơn 40 năm.
Tuy nhiên, nó cũng lão hóa và các sector dần trở nên không sử dụng được, vì từ tính bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như từ trường Trái đất và cột sóng điện thoại. Từ tính trên đĩa mềm dần biến mất do những ảnh hưởng này. Điều này cũng có thể thấy ở băng VHS, nơi sau nhiều thập kỷ hình ảnh và âm thanh bị méo mó.
Thông thường, bạn có thể cứu dữ liệu bằng cách sử dụng các chương trình sao chép đĩa mềm đặc biệt có thể lặp lại nhiều lần hoặc vô thời hạn khi xảy ra lỗi đọc. Dưới Linux, nó được gọi là ddrescue hoặc với các chương trình sao chép đĩa mềm trên máy tính cổ điển (retro computer). Với nhiều lần đọc, dữ liệu trên đĩa mềm cũ vẫn có thể ổn và do đó được chuyển an toàn sang ảnh đĩa (image). Với một chút không may, chúng vẫn không thể sử dụng được hoặc thậm chí hiển thị là "chưa định dạng".
Tôi đã có thể cứu những kỷ niệm của mình từ 20-30 năm trước, khi tôi làm việc với những chiếc máy tính cũ và viết vô số tệp văn bản, chương trình BASIC và mã nguồn.
Ổ Cứng Cũ
Điều này cũng tương tự đối với các ổ cứng cổ xưa, nhưng chúng bền hơn nhiều vì lớp lưu trữ đủ dày để giữ dữ liệu an toàn. Ngược lại với ổ cứng hiện đại ngày nay, chúng vẫn có lớp phủ từ tính giống như đĩa mềm, nên chúng cũng có dung lượng lưu trữ thấp tương tự như đĩa mềm.
Bởi vì những ổ cứng đầu tiên hoạt động với điều chế MFM, được sử dụng tương tự cho đĩa mềm trước khi cố gắng tăng đáng kể dung lượng lưu trữ bằng các điều chế tần số cải tiến và các lớp phủ từ tính khác.
Ổ cứng 30 MB của tôi từ 40 năm trước vẫn hoạt động hoàn hảo cho đến ngày nay và chạy như ngày đầu. Nhưng nó ồn, đó là điều không may đối với các thiết bị cũ. Nhiều máy tính cổ điển (retro computer) được trang bị bộ giả lập ổ cứng hoặc bộ giả lập ổ đĩa mềm, nhờ đó chúng hoạt động với thẻ nhớ SD, tiếng ồn biến mất và máy tính cổ điển vẫn im lặng.
Vào khoảng giữa những năm 1990, các ổ cứng khoảng 500 megabyte và trò chơi PC trên đĩa CD-ROM là tiêu chuẩn. Vâng, bạn đọc đúng đấy, là megabyte, chứ không phải gigabyte hay terabyte. Các trò chơi thường có các cảnh 3D đã được kết xuất sẵn dưới dạng tệp video trên đĩa CD-ROM, vì các bộ tăng tốc đồ họa 3D như 3dfx và Nvidia chỉ trở nên rất nổi tiếng vào khoảng cuối những năm 1990.
Những Năm 2000: Hồi Kết Của Một Kỷ Nguyên
Vào khoảng đầu thiên niên kỷ năm 2000, USB memory stick (ổ đĩa USB) lan rộng nhanh chóng và dần dần bắt đầu thay thế những chiếc đĩa mềm ngày càng lỗi thời. Việc sản xuất đĩa mềm dần dần bị ngừng. Các nhà sản xuất lớn cuối cùng như Sony đã ngừng sản xuất đĩa mềm vào năm 2010. Tuy nhiên, đĩa mềm vẫn được sử dụng trong các lĩnh vực ngách như hàng không và trong các hệ thống điều khiển máy cũ.
Nhưng ổ đĩa USB không có tính bảo mật dữ liệu như đĩa mềm, bởi vì chúng có thể bị hỏng nếu bạn ghi quá nhiều dữ liệu vào USB hoặc chúng bị rút ra đột ngột và dữ liệu bỗng nhiên trở nên không đọc được, do đó không sử dụng được. Đó là lý do tại sao bạn luôn phải nhấp vào "tháo thiết bị an toàn" (safely eject) trước khi rút chúng ra.
Điều đó không xảy ra với đĩa mềm; chúng được coi là rất chắc chắn và bền bỉ. Ngay cả trong các lĩnh vực ngách như hàng không, điều khiển máy móc và quân sự, chúng vẫn được sử dụng trong một số ứng dụng nhất định. Bạn chỉ nên không tháo đĩa mềm khi ổ đĩa đang đọc hoặc ghi dữ liệu vào chúng.
Nhật Bản và Đĩa Mềm
Tại Nhật Bản, đĩa mềm từng phải được đính kèm với các đơn đăng ký, nhưng nghĩa vụ này đã bị bãi bỏ vào năm 2024. Cho đến gần đây, có báo cáo rằng vẫn còn khoảng 1,900 thủ tục chính thức mà các công ty phải nộp dữ liệu bổ sung thông qua đĩa mềm hoặc CD-ROM.
Trường hợp ngược lại có lẽ cũng không hiếm. Ví dụ, một ngân hàng ở quận Meguro của Tokyo được cho là đã tính phí hành chính quận 380 euro mỗi tháng vì cơ quan này vẫn kiên trì gửi dữ liệu về thanh toán tiền lương bằng người đưa thư và đĩa mềm.
Lý do cho việc tiếp tục sử dụng này nằm ở sự kết hợp của các yếu tố văn hóa và quan liêu. Chúng được coi là đáng tin cậy và cung cấp khả năng bảo vệ chống lại các cuộc tấn công của tin tặc vì chúng được sử dụng cách ly khỏi mạng. Nó là một phương tiện ngoại tuyến (offline medium) khiến nó hấp dẫn đối với dữ liệu nhạy cảm, tức là đĩa mềm không bao giờ hoạt động, mà phải được lắp vào ổ đĩa để đọc.
Ở Nhật Bản, người ta rất tôn trọng truyền thống, bởi vì câu nói "đừng bao giờ chạm vào một hệ thống đang chạy" (never touch a running system) thường được áp dụng ở đó. Vậy nên, tâm lý "nếu nó không hỏng, đừng sửa nó" (if it ain't broke, don't fix it) đã phổ biến. Việc duy trì đĩa mềm ngày càng trở nên đắt đỏ về lâu dài, vì việc sản xuất ổ đĩa mềm và phụ tùng đã ngừng từ lâu.
"Cuộc chiến chống lại đĩa mềm đã thắng! Đĩa mềm cuối cùng đã trở thành quá khứ," đất nước Nhật Bản vui mừng thông báo.
Kết Luận
Khoảng ba năm nay, hệ điều hành Microsoft Windows 11 không còn tìm kiếm ổ đĩa A trước để tìm trình điều khiển mới, vốn theo truyền thống được dành cho ổ đĩa mềm, mà ngay lập tức tìm trên ổ đĩa C.
Do đó, các ký tự ổ đĩa A và B được dành riêng cho ổ đĩa mềm và bạn bắt đầu với C cho ổ cứng, chứ không phải A.
Đĩa mềm đã lỗi thời, nhưng ngoài dung lượng dữ liệu thấp, chúng được coi là chắc chắn. Đối với những người hâm mộ đồ công nghệ cổ (retro fanatics), thật tuyệt vời khi được cầm những chiếc đĩa mềm trên tay và trượt chúng vào các ổ đĩa.
Nếu bạn muốn cầm một gói đĩa mềm trên tay, bạn có thể đặt hàng tại đây.