Отечественные жёсткие диски
Денис Кущ
Статья с сайта oldpc.ru публикуется с разрешения автора. Оригинал статьи: «Отечественные жёсткие диски». Обращаем ваше внимание на то, что фотографии жестких дисков из коллекции автора снабжены логотипом его сайта и их свободное воспроизведение без указания источника не разрешается. При необходимости использовать чистые изображения в своих проектах просьба обращаться к автору.
Прежде всего позвольте сказать пару слов о предмете данной статьи. Речь пойдёт о производимых нашей отечественной промышленностью накопителях на несменных жестких дисках диаметром 133 мм с подвижными головками и интерфейсом ST-506, у нас в стране также известного как интерфейс ИМД-М (ГОСТ 28043-89). В связи с тем, что в этих накопителях для записи информации используется кодирование по методу MFM, обычно эти диски называют коротко - HDD MFM. Насколько мне известно, промышленность СССР и социалистических стран не выпускала накопителей с меньшим размером жестких дисков и/или более современными интерфейсами (за исключением VolzhStor 242, но про него неизвестно насколько производство было локализовано). Старшие же братья (по размеру) обсуждаемых накопителей настолько разнообразны, что заслуживают отдельной статьи.
Хотелось бы сразу отметить, что значительная часть изложенной информации и сделанных на её основе выводов субъективна. Я буду благодарен за любые исправления и дополнения. Надеюсь, статья будет постоянно пополняться. Также буду признателен за помощь с приобретением HDD в мою коллекцию.
В интернете и среди людей, интересующихся историей отечественной вычислительной техники, широко распространено заблуждение[1][2], что в СССР производство таких накопителей существовало только в Ростове-на-Дону. Однако, попытавшись изучить вопрос чуть глубже, я выяснил что это не так, и заводов-изготовителей больше чем пальцев на одной руке. Поэтому и возникло желание разобраться в этой окутанной туманом части нашей истории.
По имеющейся у меня информации, из стран социалистического лагеря жёсткие диски MFM производились всего в трёх странах: Болгарии, ГДР и СССР.
В ГДР в городе Майнинген (Meiningen) на заводе позразделения VEB Robotron-Elektronik Zella-Mehlis комбината Robotron сначала занимались перемаркировкой накопителей, произведённых американской компанией Microscience. Потом у этой же компании была приобретена сборочная линия, на которой сначала выпускались накопители полностью из импортных комплектующих. Впоследствии большая часть комплектующих была заменена на комлектующие местного производства (за исключением магнитных головок)[3].
Выпускалось несколько моделей:
- K5504.20 - 20 мегабайт - сначала перемаркировка, а потом клон Microscience HH725
- K5504.50 - 50 мегабайт - сначала перемаркировка, а потом клон Microscience HH1050
- K5504.80 - 80 мегабайт - сначала перемаркировка, а потом клон Microscience HH1080
- VS1 - - нет информации
- VS2 и VS3 - 20 мегабайт - перемаркировка Seagate ST251
- VS4 - 42 мегабайта - перемаркировка NEC D5146H
ЕС5300
(5 мегабайт, два диска, четыре головки, 153 цилиндра)
Является практически полной копией Seagate ST-506. Скорее всего первоначально предназначался для использования в ПЭВМ ЕС1832 (ИЗОТ 1037С). Сдаточные испытания ЕС5300 и ЕС1832 состоялись в феврале 1986 года (возможно даже вместе). Несмотря на схожесть схем с оригиналом (ST-506) платы существенно переразведены. В качестве двигателя вращения дисков применялся как оригинальный двигатель западногерманской фирмы Papst (непосредственно принимавшей участие в разработке оригинального ST-506[9]), так и двигатель с маркировкой "4E751401", предположительно болгарского производства. При этом в более поздние модели болгарских HDD так же ставили оба типа двигателей, поэтому нельзя говорить что какой-то тип двигателей ставился в ранние выпуски, а потом был заменён на другой тип. Мне встречались только накопители, выпущенные в 1987 году (макс. серийный номер 6xxx) и в 1988 году (макс. серийный номер 90xx). Выпускался ли данный накопитель в 1989 году и позже мне неизвестно.
Как и у всех болгарских HDD вместо краевых разъемов используются разъемы типа IDC. Разумных объяснений этому факту найти не удалось, кроме достаточно фантастической гипотезы о том, что кто-то из представителей компании Seagate по дружбе оказывал помощь болгарским разработчикам и поэтому была введена подобная защита от конкуренции.
Из типичных при восстановлении неисправностей следует отметить образование ржавчины на электромагнитном тормозе (на фото "Вид снизу со снятой платой" он находится непосредственно над двигателем, обеспечивающим вращение дисков), который обеспечивал торможение вращения диска при выключении питания. При этом механизм издавал характерный звук.
Документация:
СМ5508
(10 мегабайт, два диска, четыре головки, 306 цилиндров)
Является практически полной копией Seagate ST-412, являющейся развитием ST-506. Как и в американском оригинале за счёт использования новых головок вдвое изменилась поперечная плотность записи, а соответственно и количество цилиндров, что позволило вдвое увеличить емкость накопителя при практически неизменной конструкции. Как и в оригинале плата управления обрела микроконтроллер. Но, в отличие от оригинала, вместо микроконтроллера NCR использовался микроконтроллер Motorola MC68705P3S (керамический корпус, UV EPROM), а впоследствии его болгарский клон СМ650Р-09 (пластиковый корпус, масочный PROM). Использование микроконтроллера позволяло не только упростить процедуры начального тестирования, но и организовать пакетное перемещение блока головок, когда микроконтроллер запоминал нужно число сигналов STEP от компьютера и выполнял нужное количество перемещений. Как и в оригинале разработчики отказались от использования тормоза двигателя вращения. В СМ5508 использовались те же два типа двигателей вращения дисков, что и в ЕС5300.
В СМ5508 использовалось два типа покрытий дисков, которые условно можно назвать "рыжий" и "тёмный" (смотрите фотографию), однако информации о том произодились ли диски с "рыжим" покрытием в Болгарии или за её пределами найти не удалось. Возможно это было просто технологическое усовершенствование или переход на более доступные материалы. Тем не менее стоит отметить, что в ГДР именно так можно было отличить импортные диски с ферритовым покрытием от отечественных с покрытием на основе кобальта.
Сдаточные испытания СМ5508 состоялись в январе 1987 года. Это была наиболее массовая модель среди HDD производимых в странах СЭВ. Выпускались они, как минимум, до 1991 года. Мне известны следующие максимальные серийные номера: 1988 - 300xx, 1989 - 502xx, 1990 - 919xx, 1991 - 1352xx). Ранние накопители имели плоскую крышку (как у ЕС5300), затем стали ставить крышку с выступом под шпиндель. Поздние накопители 1991 года выпуска вместо красных наклеек имеют жёлтые.
Из типичных неисправностей следует отметить "прилипание" головок к поверхности диска при длительном хранении и последующее их механическое повреждение при включении накопителя (потому рекомендуется перед включением после длительного хранения вручную осуществить "покачивание" дисков и головок вперед-назад). Также характерен выход из строя микроконтроллера, видимым следствием которого является отсутствие перемещений блока головок при при выполнении внутренней начальной инициализации накопителя. К счастью, микроконтроллер чаще всего стоит в панельке. Иногда наблюдается выход из строя оптического датчика нулевой дорожки: при инициализации блок головок двигается только в одну сторону и не возвращается на нулевую дорожку. При сборке-разборке следует обратить внимание на надежность контактов проводов в разъемах X06, X07 и X08.
Документация:
СМ5509
(?? мегабайт, ?? диска, ?? головки, ?? цилиндров - параметры неизвестны)
В предыдущих моделях накопителей ИЗОТ для позиционирования блока головок применялся шаговый двигатель. Это накладывало серьёзные ограничения на поперечную плотность записи (количество дорожек на магнитном диске), и, соответственно, на емкость накопителя. В СМ5509, впервые в СЭВ, для позиционирования блока головок был применён механизм voice coil (дословно можно перевести как "голосовая катушка"): перемещение блока головок достигается путём увеличения или уменьшения силы тока в обмотке, расположенной в поле сильного постоянного магнита. Название данного механизма обусловлено его конструктивной схожестью с конструкцией звукового динамика.
Сдаточные испытания СМ5509 состоялись в ноябре 1988 года.
В моей коллекции такой накопитель отсутствует, поэтому про типичные неисправности сказать ничего не могу.
В СССР разработка и производство MFM HDD началось на Горьковском опытном заводе научно-исследовательского института технологии и организации производства (НИИТОП).
МС5401 Горьковский ("ранний")
(5 мегабайт, два диска, четыре головки, 153 цилиндра)
В 1986 году НИИТОП начал опытное производство первого в СССР HDD МС5401. Данная модель является клоном Seagate ST-506 и, скорее всего, разрабатывалась специально для применения в ПЭВМ "Электроника-85". Полагаю что выбор модели для клонирования был обусловлен двумя факторами: во-первых, "Электроника-85" была клоном DEC Pro-350, в котором использовалась именно такая модель Seagate (как накопитель DEC RD50). Во-вторых, именно эту модель клонировали в Болгарии. Как Вы можете заметить по фотографиям, МС5401 практически неотличим от ST-506 и от болгарского ЕС5300, только механизм определения нулевой дорожки взят от ST-412. Плата управления по расположению элементов и контрольных точек практически полностью соответствует оригинальной плате Seagate p/n 20040. Разница только в том, что на нашей плате установлены переключатели вместо установленных в панельке перемычек.
Вероятно, после отработки технологии на опытном производстве конструкция была изменена и обновлённая модель МС5401 была передана для серийного производства в Киев и Ростов-на-Дону.
МС5402 Горьковский
(10 мегабайт, два диска, четыре головки, 306 цилиндров)
Является клоном Seagate ST-412. Достоверной информации о производстве этой модели найти не удалось.
МС5401 Киевский ("основной")
(5 мегабайт, два диска, четыре головки, 153 цилиндра)
Производство началось, предположительно, в 1987 году. Конструкция значительно переработана с целью упрощения: вместо литой чаши с плоской крышкой используется алюминиевая платформа со штампованной из тонкого алюминия крышкой. При этом значительно упростилась процедура сборки накопителя. Двигатель вращения дисков - скорее всего отечественный клон двигателя фирмы Papst. Шаговый двигатель привода головок - отечественный ДШ-200-0,08 (иногда ставили и импортные двигатели) помещен под платформу. Полностью изменен механизм привода головок. При этом для меня остается загадкой как при таком механизме удается сохранить параллельность дорожки и головки на всех цилиндрах.
Обратите внимание, что накопитель предназначался для применения в ПЭВМ "Электроника-85", поэтому сразу выпускался с "поддоном" для установки в эту ПЭВМ. Причем для снятия "поддона" (например, для установки накопителя в ПЭВМ "Искра-1030") было необходимо нарушить две пломбы.
Выпуск этой модели накопителя продолжался до, как минимум, октября 1989 года. Максимальный известный мне заводской номер 332xx (10.1989). Для оценки количества выпускаемых в месяц HDD приведу такие номера: 157xx от 11.88, 193xx от 02.89. То есть в месяц выпускалось до 2000 устройств.
МС5405 Киевский
(20 мегабайт, два диска, четыре головки, 615 цилиндров)
Производство началось, предположительно, летом 1989 года (накопитель с номером 00055 выпущен в июле 1989-го). Считается разработкой Ростовского НИИ "Микротехника", хотя по конструкции механизма блока головок данная модель очень сильно похожа на Seagate ST-225. Конструкция сильно отличается от предшественников: корпус состоит с двух отлитых из алюминиевого сплава деталей. На блоке головок размещена микросхема усилителя (сначала зарубежная, потом отечественная). Шаговый двигатель привода головок - западногерманский. Данная модель производилась, как минимум, до апреля 1991 года. Последний известный мне серийный номер 337xx. Скорее всего в 1989 году производство имело опытный характер (в феврале 1990 года выпущен накопитель с номером 01550). Для статистики выпуска: номер 58xx в мае 1990, 119xx в июле 1990, 236xx в ноябре 1990.
под наблюдением немецких специалистов. Для производства накопителей сначала использовались магнитные диски американского производства, закупавшиеся в обход эмбарго через одну из арабских стран[2].
Выпуск накопителей продолжался по 1993 год. Всего выпускалось четыре модели: МС5401, МС5402, МС5405, МС5410. По некоторым данным в месяц выпускалось до 5000 устройств всех четырех моделей, хотя лично мне эти данные кажутся сильно завышенными, так как ростовские накопители чрезвычайно редки даже по сравнению с киевскими.
МС5401 Ростовский ("основной")
(5 мегабайт, два диска, четыре головки, 153 цилиндра)
Производство началось, предположительно, в 1987 году. Произведённые в Ростове накопители практически не отличались от произведённых в Киеве.
МС5405 Ростовский
(20 мегабайт, два диска, четыре головки, 615 цилиндров)
Производство началось, предположительно, в 1989 году. Произведённые в Ростове накопители практически не отличались от произведённых в Киеве.
В паспорт накопителей, произведенных после определённой (неизвестной) даты в 1991 году вклеивался вкладыш, гласивший о том, что у накопителя 612 цилиндров вместо 615. Видимо это было связано невозможностью обеспечить необходимое для стабильной работы на коротких цилиндрах качество магнитного покрытия. При этом заводское тестирование выполнялось на все 615 цилиндров.
Предположительно производство данной модели продолжалось до конца 1993 года. Последний известный мне номер 43984.1 от 09.91.
Документация: - Паспорт накопителя МС5405 Ростовский завод "Скиф" 3.701.006ПС (pdf)
МС5410
(20 мегабайт, два диска, четыре головки, 615 цилиндров, половинной высоты)
Разработав и запустив производство модель МС5405 с 615 цилиндрами, разработчики Ростовского НИИ "Микротехника" освоили поперечную плотность записи 23 дорожки/мм. Исходя из мирового опыта, дальнейшее повышение плотности могло быть достигнуто только отказом от использования шагового двигателя для позиционирования блока головок. В то же время, отечественные модели накопителей в то время значительно уступали зарубежным аналогам с шаговыми двигателями по габаритам (в два раза по высоте). Разработчики решили сократить отставание выпуском модели МС5410 половинной высоты. До этого все отечественные модели накопителей были основаны на использовании аналогов оригинального двигателя западногерманской фирмы Papst, использованного впервые в Seagate ST-506. Двигатель имел значительные габариты, что не позволяло разрабатывать накопители уменьшенной высоты. Также ранее использовался достаточно громоздкий вариант шагового двигателя. В модели МС5410 применены новые двигатели.
Впервые у отечественных накопителей появилась автопарковка, которая выполнялась автоматическим перемещением головки на внутренние нерабочие дорожки при выключении питания.
Производство началось, предположительно, летом 1990 года (на коробке на фото №228 от августа 1990). Предположительно производство данной модели продолжалось до конца 1993 года. По некоторым данным было выпущено около 20000 накопителей данной модели. Мне известны следующие номера: 46xx и 53xx от 10.91, 170xx от 08.92.
На позднем варианте платы (подписана 03.92) вытравлен копирайт лаборатории №412.
Назначение перемычек в документации не описано, этот секрет необходимо брать из документации ST-225 ;-)
Документация: - Паспорт накопителя МС5410 Ростовский завод "Скиф" 3.701.008ПС (pdf)
СМ5514
(23 мегабайта, четыре диска, восемь головок, 320 цилиндров)
Выпускалось три исполнения данной модели: СМ5514.00, СМ5514.01 и СМ5514.02, имевших три, два и четыре магнитных диска соответственно. Была ли это отбраковка (например, исполнение .02, у которого в результате заводских тестов возникли проблемы с одним из дисков, перенастраивалось в исполнение .00) или при сборке устанавливалось разное количество магнитных дисков - неизвестно.
Первоначально схема управления была построена на микроконтроллере 8748, потом его сменил 8749. При отсутствии микроконтроллера могла быть установлена плата, его заменяющая.
Для позиционирования головки над центром дорожки, подсчёта пройденных дорожек при перемещении блока головок и для определения нулевой дорожки использовался оптический датчик положения, состоящий из блока излучающих диодов, блока фотодиодов, подвижной и неподвижной растровых линеек. Перемещение блока головок осуществлялось поворотным двигателем постоянного тока. Ранее подобный оптический механизм использовался в накопителях американской компании Quantum (сначала в 8", а потом и в 5.25").
Для вращения шпинделя устанавливался однофазный или трёхфазный двигатель с соответствующим блоком управления и программой микроконтроллера.
Документация: - Накопитель СМ 5514. Формуляр. 1Э3.060.065ФО (сканируется) - Накопитель СМ 5514. Руководство по эксплуатации. Часть 1. 1Э3.060.065РЭ (сканируется)
МС5406
(10 мегабайта, два диска, четыре головки, 306 цилиндров)
Данная модель несколько выделяется из серии МС5401...05. Она выполнена в корпусе от МС5401. В отличие от других моделей серии используются магнитные диски темного цвета (вероятно с напылением на основе кобальта). Используется плата управления аналогичная плате в модели МС5401 (без микроконтроллера). Возможно Бориспольский завод был использован как опытное производство для новых магнитных дисков. Также в этой модели используется двигатель вращения дисков, отличный от остальных моделей серии, хотя и одинаковый с ними по габаритам. Датчик оборотов срабатывает от выреза на роторе двигателя, что также нехарактерно для серии МС540x.
Документация: - Накопитель ФО (сканируется)
МС5408
(20 мегабайт, два диска, четыре головки, 615 цилиндров, половинной высоты)
Вероятно является попыткой ападтировать модель МС5410 для производства в Борисполе. От МС5410 отличается отсутствием автопарковки. Точных данных о времени производства нет, поэтому я могу лишь предположить, что производство началось позже начала производства модели МС5410 в Ростове-на-Дону. Так как данный экземпляр в моей коллекции единственный, я побоялся произвести вскрытие для определения особенностей данной модели и фотографирования внутренностей.
Документация: - Накопитель ФО (сканируется)
До постройки завода ВТ выпуск накопителей, разработанных НИИВТ был организован на заводе Вычислительных Электронных машин (ВЭМ; впоследствии Пензенское производственное объединение электронно-вычислительной техники - ППО ЭВТ). Скорее всего полноценный выпуск накопителей наладить так и не удалось, поэтому все выпущенные модели являлись перемаркировкой зарубежных накопителей. Например, в паспорте накопителя С002 имеется вкладыш, который гласит о том, что накопитель собран из деталей накопителя ST-225, то есть скорее всего С002 является перемаркированным Seagate ST-225 (для военных нужд использование зарубежной продукции недопустимо, поэтому таким образом появлялась "отечественная" продукция) .
Выпускались следующие модели:- РВ5А42 - АВМИ.468332.001ТУ - применялся для военных ввозимых ЕС ЭВМ[12]
- ЕС5312 - АВМИ.467615.001ТУ (1990 год) - нет информации
- ЕС5313 - АВМИ.467615.007ТУ (1990 год) - нет информации
- ЕС5319 - АВМИ.467615.008ТУ (1991 год) - нет информации
- ЕС5317.01 - АВМИ.467615.009ТУ (1991 год) - нет информации
- ЕС5314 - АВМИ.467615.010ТУ (1991 год) - нет информации
- C002 - АВМИ.467615.044ТУ - 20 мегабайт - перемаркированный Seagate ST-225
На фотографии из обзора[13] юбилейной выставки "Вычислительная техника и информатика-89" показан накопитель ЕС5311 (конструктив включает в себя сам накопитель и корзину с платами). Фотография сопровождается текстом "Накопитель на магнитных дисках ЕС 5312 диаметром 130 мм с прямым доступом. Неформатированная емкость 51 Мб (продольная полтность 401 бит/мм). И другой подобный накопитель ЕС 5316.01, включающий в себя пакет магнитных дисков (8 шт.) с неформатированной емкостью 349 МБ (продольная плотность записи 450 бит/мм)"
Документация:
- Накопитель на магнитных дисках С002 (pdf)
- Накопитель на магнитных дисках ЕС5313 (pdf)
Приблизительно по такой же схеме работал и Костромской Электромеханический завод (КЭМЗ) - пока строился новый большой цех по производству НЖМД (начало строительства в 1987 году[14]) выпускались накопители, перемаркированные из импортных.Выпускались следующие модели:
C001 - 20 мегабайт - перемаркированный Seagate ST-4038
C002 - АВМИ.467615.044ТУ - 20 мегабайт - перемаркированный Seagate ST-225
Любопытно то, что, скорее всего, для перемаркировки С001 использовался ST-4038, а не ST-4026 (так можно судить по имеющимся фотографиям, особенно заметна разница по виду плат). При этом в паспорте указывалась емкость 20Mb (615 цилиндров, 4 головки), хотя у ST-4038 емкость выше (733 цилиндра, 5 головок). Будем ждать подтверждения этого предположения от владельцев С001.
Также на фотографиях видно, что некоторые С001 выпускались с платами явно болгарского происхождения, но, к сожалению, никаких подробностей найти пока не удалось. Возможно это перемаркировка СМ-5509.
- ↑ http://occlub.ru/testodrom/278---hdd
- ↑ 2,0 2,1 Иван Костенко "Силиконовую долину пытались построить в Ростове", интернет-газета "Седьмая столица" (7c.ru)(копия на i2r.ru)
- ↑ Сайт по истории Robotron (robotrontechnik.de)
- ↑ 4,0 4,1 Computer History Museum "Oral History of Bisser Dimitrov", 07.07.2005 (computerhistory.org)
- ↑ Computer Business Review "Now Kalok signs DZU of Bulgaria to assemble 1,8" disks", 11.02.1993 (cbronline.com)
- ↑ Computer Business Review "Bulgarian DZU bails out US firm Kalok in $2m deal", 30.09.1993 (cbronline.com)
- ↑ Agreed Order Comprising Controversies 2/4/94 (techagreements.com)
- ↑ Сайт компании ДЗУ-АД (www.dzu.bg)
- ↑ Дискуссия по истории создания ST-506 в Computer History Museum (computerhistory.org)
- ↑ Лента.РУ "В сети высмеяли российский 25-килограммовый жесткий диск за 3,7 миллиона рублей" 29.07.2016 (lenta.ru)
- ↑ Воспоминания В.С. Котова в книге "Время большого строительства (воспоминания ветеранов строительного комплекса Пензенской области)"
- ↑ Аверьянов В. А., Понарин О. С., "Ряд возимых ЭВМ" (computer-museum.ru)
- ↑ Вычислительная техника и её применение. №11 за 1989 год
- ↑ Сайт ОАО «Пегас» (бывший Костромской электромеханический завод) (electromeh.ru)
- ↑ Los Angeles Times "Laguna Hills and Russian Firms Plan Venture" (latimes.com)
- ↑ "UniStor to manufacture disk drives in Russia; First company to negotiate 2.5-inch drive technology transfer to Russia" (thefreelibrary.com)
- ↑ Сайт ОАО «ЭВТ» (evt.ru)