軟碟的故事

22.01.2025 20:09 Uhr – 21 Minuten Lesezeit
Von Stefan Dreher

你還記得軟碟嗎?大概不記得了,對吧?

你認得Word等許多程式中的「儲存」圖示嗎?認得?那麼,那上面所描繪的正是軟碟。

當然,軟碟圖示並非透過3D印表機列印出來的物件;它們是當時真實存在的產品。軟碟是首批資料儲存裝置之一,它淘汰了打孔卡,徹底革新了電腦世界。它也曾被稱為「軟式磁碟」。

接下來,我將為您解釋軟碟機的歷史,以及軟碟是如何被流通使用的。

8 吋 (20.32 公分):早期發展

最早的軟碟機早在1967年就已問世,但當時它們只能讀取資料,並且僅能將微碼載入微型電腦中;其初始儲存容量只有區區81 KB。微碼是指裝置的韌體與控制指令。

當時的軟碟尺寸為8吋(約20公分),也就是說直徑達到20公分,相當龐大。它們是由工程師艾倫·舒加特(Alan Shugart)發明的。然而,直到1971年左右,軟碟才不僅能被讀取,還能進行寫入和格式化操作。

回溯至1971年,當時的電腦體積龐大如一張辦公桌;其裝置通常放置在桌下,為使用者預留了腳部空間。軟碟機則位於桌子後方,軟碟是從上方插入的。每台軟碟機重達6公斤,由於當時的電腦尚未配備硬碟,通常會像慣例般配置兩台軟碟機。

當時的功耗也絕不算低。每當從8吋軟碟讀取或寫入資料時,都會消耗高達55瓦的電力。

它們被稱為「Type 1」軟碟,每片8吋軟碟的儲存容量僅有237.25 KB。CP/M是這類微型電腦的標準作業系統。

5.25 吋 (13.34 公分):進軍家用電腦市場

隨著時間推移,軟碟的尺寸逐漸改變,變得更小巧、更便於攜帶,以便能裝入家用電腦。當時,IBM AT-XT等首批家用電腦問世,因此軟碟也相應地縮小至5.25吋(約13公分),使其能夠適用於家用電腦的軟碟機。

儲存容量也隨之提升,最終達到1.2 MB。這足夠儲存50篇文章,每篇文章約10,000字元,每篇檔案大小約20 KB。當時的圖像資料非常佔用儲存空間,科幻小說作家等圖書作者則使用WordStar,這是一款純文字應用程式,不含圖像或其他額外功能。

當時只能編輯文字,無法插入圖像。文字在當時小型螢幕的琥珀色顯示器上閃爍,人們得以舒適地在家用電腦上進行文書處理、製作試算表,甚至是編程。

然而,它們更容易受到磁性層上指紋的影響,而且軟碟也可能意外彎折,導致資料毀損。

3.5 吋 (8.89 公分):「現代」軟碟

現在我們來到軟碟發展的最後階段,這類軟碟本身僅需一個磁性讀寫頭。軟碟尺寸進一步縮小至3.5吋(8.89公分),並配備了塑膠外殼和讀寫頭區域的保護蓋。這是因為許多人會觸碰磁性層,導致其無法使用。軟碟的磁性層對觸摸非常敏感,因為每次觸碰都可能使其氧化並留下永久的指紋。

由於塑膠外殼的保護,軟碟不再容易彎折,這些創新大大提升了軟碟的資料安全性。簡化的寫入保護缺口保護資料免於意外覆寫,因為當缺口被拉起時,寫入保護便會啟動。此時,軟碟機將不允許寫入任何資料,只能進行讀取。

它節省空間且輕巧便攜,因此可以輕易地儲存於軟碟專用的塑膠盒中,因為它的直徑僅略大於8公分。在1990年代左右,它成為了主要的儲存媒體。

軟碟機也變得更小巧,並以節省空間的方式內建於電腦機箱中,因為到1990年代中期,5.25吋的軟碟已不再被使用。騰空出來的5.25吋磁碟機槽位則被用來安裝CD光碟機。

儲存容量與資料安全性

然而,軟碟的儲存容量極低,對於許多現代應用來說幾乎不夠用。只有純文字檔案或純文字原始碼才能完整儲存於軟碟中,但它們卻極其耐用。我至今仍保留著一些軟碟,上面的資料已經存活了40多年。

然而,軟碟也會老化,磁區會逐漸變得無法使用,因為磁性會受到外界影響,例如地球磁場和手機基地台的干擾。軟碟上的磁性會因這些影響而緩慢消逝。這也與錄影帶(VHS)的情況類似,許多十年之後,其畫面和聲音會失真。

通常,您可以使用特殊的軟碟複製程式來搶救資料,這些程式可以在讀取錯誤發生時多次重複或無限次重試。在Linux系統中,這類工具例如ddrescue;在懷舊電腦上則有專用的軟碟複製程式。透過多次讀取,舊軟碟上的資料可能仍能保持完好,進而安全地轉移到映像檔中。但若運氣不佳,它們可能仍然無法使用,甚至顯示為「未格式化」。

我成功地搶救出20至30年前的回憶,那時我使用舊電腦,編寫了無數的文字檔案、BASIC程式和原始碼。

老舊硬碟

這情況與古老硬碟類似,但它們的壽命更長,因為儲存層足夠厚實,能夠確保資料安全。與現今的現代硬碟不同,這些老舊硬碟仍採用與軟碟相同的磁性塗層,因此它們的儲存容量也與軟碟同樣低。

這是因為最早的硬碟採用了MFM調變技術,這種技術在提升儲存容量方面,曾在軟碟上使用,之後才嘗試透過改進的頻率調變和其他磁性塗層來顯著增加儲存容量。

我那塊40年前的30 MB硬碟至今仍運作良好,就像新的一樣。但它會發出噪音,這很可惜是舊裝置的通病。許多懷舊電腦都配備了硬碟模擬器或軟碟模擬器,這樣就能使用SD記憶卡,不僅消除了噪音,也讓這些懷舊電腦保持安靜。

在1990年代中期左右,大約500百萬位元組的硬碟和CD-ROM上的PC遊戲是當時的常態。是的,你沒看錯,是百萬位元組(MB),而不是十億位元組(GB)或兆位元組(TB)。遊戲通常會將預先渲染的3D場景以視訊檔案的形式儲存在CD-ROM上,因為3dfx和Nvidia等3D圖形加速器直到1990年代末期才開始廣為人知。

2000年代:一個時代的終結

大約在千禧年交替之際的2000年,USB隨身碟迅速普及,並開始緩慢取代日益過時的軟碟。軟碟的生產也逐漸停止。索尼等主要製造商在2010年停止生產軟碟。然而,在航空業和老舊機器控制等利基領域,軟碟至今仍在使用。

但USB隨身碟的資料安全性不如軟碟,因為寫入過多資料或在未安全移除的情況下直接拔出,都可能導致隨身碟損壞,使資料突然變得無法讀取,進而無法使用。這就是為什麼在拔出隨身碟之前,你總是要點擊「安全移除」的原因。

軟碟則不然;它們被認為非常堅固耐用。即使在航空、機器控制和軍事等特定應用領域,它們仍被使用。你唯一不該做的是在軟碟機正在讀取或寫入資料時移除軟碟。

日本與軟碟

在日本,過去曾規定應用程式必須隨附軟碟,但這項義務已於2024年廢除。據報導,直到近期,仍有大約1,900項官方程序要求企業透過軟碟或CD-ROM提交補充資料。

與此相反的情況可能也屢見不鮮。例如,據稱東京目黑區的一家銀行向區行政部門收取每月380歐元的費用,原因是該機構仍堅持透過信使和軟碟遞送工資支付資料。

這種持續使用的原因在於文化和官僚因素的結合。軟碟被認為可靠,並能有效防範駭客攻擊,因為它們與網路隔離使用。它是一種離線媒體,這使其對敏感資料具有吸引力;換言之,軟碟本身從未處於活躍狀態,必須插入軟碟機才能讀取。

在日本,人們普遍尊重傳統,因為「運作中的系統不可輕易更動」這句格言(即「不動則不壞」)在那裡普遍適用。然而,長期來看,維護軟碟變得日益昂貴,因為軟碟機和備用零件的生產早已停止。

「對抗軟碟的戰爭勝利了!軟碟終於成為過去式。」日本官方欣然宣布。

結論

大約三年前開始,Microsoft Windows 11 作業系統不再像以往那樣,優先在傳統上保留給軟碟機的A磁碟機中尋找新驅動程式,而是直接從C磁碟機開始尋找。

因此,磁碟機代號A和B被保留給軟碟機使用,而硬碟則從C開始編號,而非A。

軟碟雖已過時,但除了儲存容量低之外,它們被認為非常堅固。對於懷舊愛好者來說,能將軟碟握在手中並滑入磁碟機中,這種感覺實在太棒了。

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本文原以德文發布。發布前,本文已由技術協助翻譯並經編輯審校。 閱覽原文 (德文)