Det började i Danmark.

Hårddiskens farfar heter Valdemar Poulsen. Åker man till staden Stubbeköbing på Falster i Danmark – det tar någon timme med bil från Köpenhamn – kan man stifta bekantskap med Valdemar Poulsen (1869-1942) på stadens motorcykel- och radiomuseum.

I radioavdelningen nere i källaren kan besökarna höra världens äldsta bevarade magnetiska inspelning: den österrikiske kejsaren Franz Josephs röst, inspelad på utställningen i Paris år 1900.

För att det dyrbara originalet inte ska slitas ut är det en kopia som museet spelar upp för besökarna, men det minskar inte intrycket. Kejsaren var 70 år när han talade i mikrofonen.

Vi hör alltså rösten av en man som föddes 1830.

Kejsare på tråden 
Franz Josephs röst spelades inte in på band, utan på tråd. 1898 hade Valdemar Poulsen fått patent på sin trådspelare, telegrafonen.

Den första versionen han visade upp var en märklig apparat: tråden var lindad i spiral runt en trumma, och medan trumman och tråden stod stilla rörde sig en elektromagnet i spiral längs tråden.

Men det fungerade, och det lät rätt bra jämfört med den tidens alternativ, vaxrullar. Senare konstruerade Poulsen om apparaten så att den fick rullar och ett stillastående huvud.

Inget danskt företag var intresserat av Poulsens uppfinning, så han startade eget i USA. De telegrafoner som American Telegraph Company använde liknade moderna bandspelare, eftersom de hade rullar, och de klarade 30 minuters inspelning. De såldes som diktafoner, men intresset var inte så stort, och företaget lades ner.

1927 bytte den amerikanske uppfinnaren J A O’Neill ut järntråden mot ett band täckt med järnpulver, och därmed var den moderna bandspelaren i princip klar.

Ett år senare tog tysken Fritz Pfleumer patent på en magnetisk inspelningsapparat, magnetofonen – fast Pfleumer blev av med sitt patent när tyska patentverket fick klart för sig att Poulsen patenterat samma sak 30 år dess förinnan. Det hindrade inte Pfleumer från att göra magnetofonen till en framgångsrik produkt, och det var på 1930-talet som tyska BASF började göra magnetband i stor skala.

Valdemar Poulsen, som för övrigt också är känd för att han förbättrade radiotekniken, konstruerade också något som verkligen påminner om en hårddisk. Det var en metallskiva med ett upphöjt spiralspår som inspelningshuvudet följde. Men den uppfinningen stannade i verkstan.

Hålkortens sista strid 
Vare sig det var tråd, band eller skiva var det naturligtvis analoga inspelningar. Digital teknik var inte påtänkt.

Men när behovet uppstod blev det snart uppenbart att den magnetiska inspelningstekniken kunde användas för datalagring.

Magnetband används fortfarande för långtidslagring, men redan på 1950-talet var det uppenbart att banden var i långsammaste laget för programkörning.

Den förste som föreslog att lagra information med magnetism var den amerikanske vetenskapsmannen Oberlin Smith (1840-1926).

Det är möjligt att Valdemar Poulsen var inspirerad av en artikel från 1888 av Oberlin Smith i tidskriften Electric World, där han diskuterade idén. Han trodde inte att man kunde använda metalltråd, vilket Poulsen gjorde, utan föreslog band bestänkta med metallpulver, vilket det ju också blev till sist.

Men Oberlin Smith prövade aldrig sin idé praktiskt.

Det blev IBM som uppfann hårddisken.

IBM hade länge hållit fast vid hålkorten. Företaget sålde ju hålkortsmaskiner långt innan det fanns datorer, och lyckades runt 1950 över all förväntan med att sälja datorer som ett slags förbättrade hålkortsläsare.

Datorerna transformerades från obegripliga beräkningsmaskiner för ingenjörer och matematiker till ett nytt hjälpmedel för säljare och ekonomer. De kunde behålla sina kära hålkort. Hålkorten var konkreta: man kunde se dem, ta på dem, räkna dem.

Men hålkorten var ändå dödsdömda.


Den lilla disken är från 2005 och rymmer 2 GB. Diametern är bara 27 mm. Den stora skivan därunder är en av skivorna i en diskpacke från stordatortiden, rymmer sannolikt endast 10 MB och har en diameter på imponerande 36 cm. Foto Pär Rittsel.

Först flervalsprov
Thomas J Watson junior, son till IBMs grundare, berättar i sina memoarer hur Watson senior i det längsta höll fast vid hålkortsstrategin. Men samma år som Watson senior dog, 1956, kunde IBMs forskare visa upp den första hårddisken.

Den hade plats för fem miljoner tecken, alltså ungefär fem megabyte – vilket är mindre än vad vi hänger i nyckelringen i dag – men IBMs Disk File var så stor att det behövdes flyttkarlar. Den bestod av 50 roterande metallskivor med en diameter på 60 centimeter. Eftersom det bara fanns ett läshuvud som måste åka hiss mellan femtio diskar gick det inte så fort.

Upphovsmannen hette Reynold Johnson (1906-1998), och var en outtröttlig uppfinnare som också uppfann videokassetten.

IBM anställde Johnson på 1930-talet efter att han hade uppfunnit en maskin som kunde rätta flervalsprov automatiskt. Det krävdes att man skrev med blyerts.

På 1950-talet fick han i uppdrag att dra igång IBMs forskningscenter på USAs västkust – det som i dag är Almaden Research Center. Det var där som Johnson ledde utvecklingen av hårddisken. När Reynold Johnson dog 1998 hade han över 90 patent, och hårddisken hade krympt till oigenkännelighet.

Hårddisken konstruerades för IBMs stordator IBM 350 Ramac och såldes under namnet Disk File. 1961 infördes ett läshuvud för varje skiva, vilket gjorde hårddisken mycket snabbare. Bilden visar en Ramac 305 från 1956 – på hela fem megabyte. Vikten var ett ton. Packen med 50 skivor är den runda volymen mitt i öppningen:

Dos före Microsoft
Det tog tid innan hårddiskar slog igenom på allvar. Snurrande bandspolar var länge något sjävklart på datorer. 1980-talets första persondatorer hade inga hårddiskar, bara disketter.

Namnet Dos tolkar alla som vuxit upp med persondatorerna som ett varumärke (MS-Dos och PC-Dos), men förkortningen dos – disk operating system – fanns långt före Microsoft.

Förkortningen dos härstammar från tiden då ett disk operating system var en nymodighet – alternativet till ett tape operating system, förkortat tos.

Ett band måste ju spolas fram och tillbaka, och det tar tid, men på en disk kan läshuvudet uppsöka rätt plats på bråkdelen av en sekund. Därför kunde utvecklarna av operativsystem för datorer med disk ta sig stora friheter jämfört med dem som måste jobba med magnetband.

Winchester var länge synonymt med hårddisk. Winchestern var den första inkapslade hårddisken, en uppfinning som IBM lanserade i början på 1970-talet. I dag är alla hårddiskar inkapslade. De är så små att minsta dammkorn kan orsaka en krasch. Varför det heter Winchester är omstritt, men den inkapslade hårddisken lär vara uppkallad efter geväret. 

Terabyte i persondatorn
Persondatorerna försågs med inbyggd hårddisk i mitten av 1980-talet. På den tiden hade folk problem att fylla 20 megabyte. I dag finns det usb-minnen med inbyggd hårddisk, stor som en enkrona och med plats för flera gigabyte. Det är några tusen gånger mer än Disk File och mycket lättare att tappa bort.

Apples musikspelare Ipod symboliserar gigabytejakten. Den första Ipoden hade en hårddisk från Toshiba på fem gigabyte.

Hårddisken vägde 50 gram och var 4,5 centimeter i diameter. I dag har den dyraste Ipoden plats för 60 gigabyte. Ironiskt nog är vi tillbaka där allt började för hundra år sedan: vi använder den enorma minneskapaciteten till inspelning av ljud.

I dag tillverkas inga hårddiskar på mindre än 40 gigabyte för stationära datorer, och den största pc-hårddisken är på 750 gigabyte. Tusen gigabyte – en terabyte – på skrivbordet kommer snart.

Men IBM är inte med i loppet. Företaget tillverkar inte hårddiskar längre, utan har sålt den verksamheten till Hitachi. Seagate, Western Digital, Samsung och Fujitsu är de andra jättarna på marknaden, och Toshiba tillverkar hårddiskar för bärbara datorer.

Hur mycket data som hårddisktillverkarna kan pressa in per kvadratcentimeter vet vi inte. Någonstans sätter fysikens lagar stopp.

Atomslöjden kommer
Men vad finns det för alternativ? Flashminnen – ett slags halvledarminnen som klarar sig utan batterier – är fortfarande dyrare och trögare, men de blir bättre. Köper du en Ipod med flashminne i stället för hårddisk kan du få högst fyra gigabyte, och då får du betala nästan lika mycket som för en hårddisk-Ipod med 30 gigabyte.

Men flashminnen saknar rörliga delar, så de är stöttåliga, och det är nog bara en tidsfråga innan det kommer en bärbar dator med enbart flashminne.

Fast det blir inte för att hårddisken har tekniska begränsningar, utan för att det är lättare att formge en bärbar dator utan hårddisk.

En hybridhårddisk med både disk och flashminne har utvecklats av Samsung i samarbete med Microsoft.

För datalagring är miniatyrisering och stöttålighet inte akuta frågor. Men efterfrågan på datalagring fortsätter att öka, filerna blir större och större, vi lagrar långfilmer och tv-program och företag som Google fyller USAs bergrum med serverhallar där all världens information ska lagras (de menar det) – och den ska vara tillgänglig på bråkdelen av en sekund.

Små hårddiskar är snabba hårddiskar. Men till sist går miniatyriseringen så långt att ettorna och nollorna representeras av enstaka atomer, och då behövs det en radikalt annorlunda lösning.

I dag är IBMs Almaden ett av de få kvarlevande forskningsinstituten av den storslagna skolan. Bell Labs och HP Research har vingklippts. Men på Almaden finns forskare som vet hur man flyttar atomer med pincett.

Det kan låta som världsfrånvänd grundforskning, men IBM ser det som en investering. Atomslöjden kommer att löna sig. Inte nu, men om tio år när det blir dags för hårddiskarna att resa till det stora datormuseet ovan där.

(Artikeln publicerades första gången 2006.)