Ребята с западного побережья
Летом 1952 г. Джейкоб (Джейк) Хагопян – худощавый, энергичный, холеный инженер с армянскими корнями – стал тридцать вторым сотрудником, нанятым в лабораторию IBM на западном побережье, в городе Сан-Хосе, штат Калифорния. Он откликнулся на объявление о вакансии в местной газете, где ее преподносили как «исключительную возможность», но должностные обязанности были неясны. Компания IBM искала инженеров из Калифорнии, но холодный климат восточного побережья, где располагалась штаб-квартира, был не слишком соблазнительным, так что «Голубой гигант», как называли IBM, открывал отделение на западе для найма местных талантов. Хагопян стал членом семьи IBM – его наняли на должность инженера-консультанта, что подразумевало готовность в любой момент подключиться к работе над самой срочной проблемой. Это ему вполне подходило, так как Хагопян обладал богатым инженерным опытом и умением разложить сложную проблему на доступные для понимания части. Именно это умение и требовалось его руководству.
Новым начальником Хагопяна стал Рейнольд (Рей) Джонсон – высокий рыжеволосый уроженец Миннесоты шведского происхождения, который вырос на ферме и славился крепким рукопожатием. Джонсону навязали филиал на западном побережье всего несколькими месяцами ранее. Однажды зимним вечером, в январе 1952 г., руководство компании попросило его сняться всей семьей с насиженного места и переехать из кампуса IBM в Эндикотте, штат Нью-Йорк, в Калифорнию. Еще десять лет – и Джонсон попал бы в клуб «Четверть века в IBM» за двадцать пять лет работы в компании, и тогда можно было бы замедлить темп и расслабиться в уюте своего дома на севере штата Нью-Йорк. Но у его начальника были другие планы.
У IBM была проблема. Компания производила шестнадцать миллиардов перфокарт[337] в год. Такой рост невозможно было поддерживать бесконечно, так как все эти карты становилось слишком сложно хранить, сортировать и учитывать. Перфокарты появились в связи с необходимостью подсчитать миллионы людей для переписи населения, что изначально делали вручную. Герман Холлерит придумал перфокарты, располагая отверстия в определенных частях карточки, чтобы они отражали информацию. У него было два источника вдохновения. В конце XIX в. кондукторы в поездах компостировали билеты согласно внешним характеристикам пассажира[338]. Холлерит позаимствовал эту идею. А еще в 1800-x гг. Жозеф Мари Жаккард изобрел ткацкий станок, который изготавливал ткань со сложным узором по инструкции на плотных картах с проделанными в них отверстиями. Эти отверстия позволяли длинным крючкам с нитями опускаться на натянутые нити основы, набивая узор ряд за рядом. Там, где отверстия были, нити проходили. Там, где они отсутствовали, – стежки блокировались. Использование перфорации для отражения информации было сутью изобретения Холлерита, и таким образом данные трансформировались из слов в отверстия.
Перепись населения, начатая в 1880 г., до изобретения Холлерита, потребовала около семи с половиной лет. С системой табуляторов Холлерита, которые подсчитывали отверстия, все население США – почти шестьдесят пять миллионов – удалось пересчитать дважды за два месяца[339] в 1890 г. Упрощение процесса благодаря новой форме хранения данных было очевидно. Как только подсчет был окончен, информацию можно было опубликовать, чтобы правительство знало, кто его граждане, каковы ресурсы государства, потребности, сложности. По мере того как все новые страны проводили перепись, еще больше стран хотело осуществить ее тоже. Перепись обеспечивала нацию зеркалом. Компания Холлерита была куплена и вошла в состав вновь образованной International Business Machines (IBM), и его перфокарты проникли в каждый уголок планеты. Однако перфокарта пала жертвой собственного успеха. Теперь в IBM их стало слишком много.
Этот Эверест из перфокарт и привел Рея Джонсона в Калифорнию. Требовалось решить проблему, которая в то же время стала катализатором перемен. Компания нуждалась в компактном хранении данных, чего нельзя было добиться со стопками перфокарт, к тому же был необходим доступ к этим данным в режиме реального времени, автоматически и по первому требованию, чего не позволяли устройства для считывания перфокарт.
В новой исследовательской лаборатории IBM на западном побережье по адресу авеню Нотр-Дам, 99 Джонсон все еще размышлял, в каком направлении работать, чтобы создать способ хранения данных, но уже начинал понимать, какими характеристиками должен обладать этот носитель. Жалобы клиентов IBM говорили о том, что необходимо найти способ получать доступ к нужной транзакции, не просматривая все перфокарты. 16 января 1953 г. Джонсон созвал целевую рабочую группу для решения проблемы с перфокартами. Но смысл встречи был глубже. Этим ботаникам в белых рубашках и очках предстояло пройти путем Эдисона и изменить форму хранения данных.
На той встрече многие высказали категоричные мнения по поводу хранения данных. Один специалист предложил использовать большой магнитный цилиндр, позаимствовав идею фонографа Томаса Эдисона, где исполненная его голосом песенка «У нашей Мэри есть баран» звучала благодаря движению иглы по обернутому фольгой валику. В версии с магнитным цилиндром фольгу заменяло покрытие из ферромагнитного порошка, а иглу – маленький магнит. Другой – предлагал использовать магнитную ленту. Остальные говорили о магнитах в форме листов, стержней и даже проволоки. Они часами сидели за длинным офисным столом, рассуждая о способе хранения данных, пока кто-то не предложил диск, похожий на пластинку для проигрывателя. Это все изменило.
Идея была мудрая, так как при всей простоте своей формы диск давал технические преимущества. Благодаря двум сторонам он позволял записывать больше музыки и вмещать больше данных на меньшей площади. То же самое касалось жесткого диска.
Джонсоновская команда с западного побережья решила, что первые диски должны быть шириной в два фута, как большая пицца, и вращаться со скоростью 1200 оборотов в минуту, почти в два раза быстрее, чем крученый мяч в американском футболе. Они также пришли к решению, что механизм должен напоминать музыкальный автомат – чтобы диски в нем хранились вертикально, как книги на полке. Теперь оставалось изготовить такую конструкцию, для чего они отправились на свалку.
Эдисон всегда говорил, что изобретателю нужны идеи и большая куча хлама, а у инженеров IBM имелось и то и другое. В груде металлолома[340] они нашли две металлические скобы, чтобы закрепить вращающиеся диски; при этом они были достаточно тяжелые, чтобы вся конструкция не прыгала по комнате, как разбалансированная стиральная машина при отжиме. Для вращения диска они отыскали мотор. А еще нашли лист алюминия. Когда его разрезали, куски скрутились, как картофельные чипсы, и их пришлось разглаживать, прижимая могильным камнем[341] с кладбища.
Еще несколько идей для механизма жесткого диска было позаимствовано у музыкального автомата и у проигрывателя. В проигрывателе игла идет по спиральной канавке, представляющей собой данные, которые конвертируются в звук. На жестком диске слой магнитного порошка служит носителем данных – звука или любой другой информации. Иглу заменила магнитная головка, движущаяся над жестким диском и определяющая намагниченность участков, которые интерпретируются как единицы и ноли – базовые элементы компьютерного языка. Задачей Джейка Хагопяна было найти способ нанести на диск магнитные частицы.
Покрыть диск было не так просто, ведь толщина слоя должна быть совершенно одинаковой на большой площади. Хагопян пробовал окунать диск размером с пиццу в чан с краской, но поверхность получалась неровной. Он пытался наносить частицы через трафаретную сетку для шелкографии, но поверхность выходила бугристой. Пробовал напыление, но поверхность получалась шероховатой. Однажды во время визита в типографию Хагопян заметил, что покрытые чернилами печатные цилиндры автоматической машины вращаются с высокой скоростью, стряхивая излишки. И в его голове зародилась идея.
10 ноября 1953 г. он вернулся в лабораторию, взял двенадцатидюймовый диск, немного краски и одноразовый картонный стаканчик[342] и пошел в токарную мастерскую. Там он подсоединил диск к дрели, чтобы тот вращался, подобно центрифуге, и налил из стакана кружочек краски в самую середину. Когда он включил дрель, краска начала разлетаться во все стороны, как в спинарте, попадая на газету, которой Хагопян огородил конструкцию. Когда краска высохла, он увидел, что качество покрытия получилось лучшим из всех его попыток – тонким, однородным и почти безупречным. Для удаления комочков Хагопян процеживал краску через старые шелковые чулки[343] своей жены. Вскоре центрифугирование стало официальным способом нанесения покрытия на первые версии дисков.
Теперь Хагопяну оставалось выяснить, какие магнитные частицы для покрытия жесткого диска подойдут для хранения данных. Первым делом он купил у Minnesota Mining and Manufacturing (3M) ведро магнитного порошка оксида железа, который стоил целых $90 за галлон. Он смешал магнитный порошок с прозрачным лаком, а затем нанес на диск своим методом. Материал 3M показал плохие результаты в тестах, да и покрытие легко соскребалось ногтем. Этот вариант не годился.
Хагопян пытался укрепить покрытие. Однажды он увидел в журнале Life рекламу новой посуды Melmac. Ее изготавливали из твердого пластика под названием меламин, который производила компания American Cyanamid и продавала в виде порошка. Хагопян купил этот пластик для посуды, чтобы сделать свое непрочное магнитное покрытие твердым, устойчивым и гладким