我20世纪50年代初，位于俄亥俄州的美国空军补给站正在寻找一种更快的方式来存储和获取庞大库存中的信息。他们的记录中有5万件物品，他们想要即时访问每一件物品。当时占主导地位的存储技术穿孔卡片，磁带和磁鼓(还有文件柜)——不可靠，动作缓慢。例如，磁带上的信息很大程度上是连续的，人们可以等待几秒钟、几分钟甚至更多的时间来解开磁带。即使是仓库昂贵的主机也有一个巨大的延迟时间，因为它收集了仓库的零件计数清单，然后分批处理。由于处理批次之间的数据堆积，计算机记录已过时。
美国空军向IBM发出请求，招标购买“物质信息流设备”。巧合的是，IBM最近于1952年在圣何塞建立了一个先进的研究实验室，部分是为了研究加速信息存储的方法。这个问题在IBM的卫星实验室里酝酿着，那里很快就变成了硅谷，但当时仍然点缀着果园。经过几年的头脑风暴和设计调整，IBM在1956年宣布了世界上第一个磁盘驱动器的发布。它被称为RAMAC(会计和控制的随机存取存储器)350，并被安置在新的RAMAC 305计算机中。在新闻发布会上，IBM承诺将推出一台“全新的机器”，能够在“管理层不到一秒钟的时间内存储数以百万计的事实和数据”。
世界上第一个硬盘驱动器看起来像一个巨大的缝纫线轴。50个铝制盘子堆叠在一起，每一个都有一英寸厚，直径24英寸，中间有大约三分之一英寸的缝隙。磁碟表面覆盖着磁性氧化铁，用来存储数据。它大约有4兆字节，大致相当于钦定版圣经的信息量。马达以每分钟1200次的速度旋转盘片，带动手臂在盘片之间进出以存储和获取数据。由于它的外观，一些IBM工程师称之为“自动点唱机”;其他的，“切肉机”或“胡扯切片机．”
一家出售纸张库存(包括用于穿孔卡片的纸张)的公司买下了第一家RAMAC。1960年，IBM有机会向更广泛的观众展示这项技术，当时它把RAMAC 350带到斯阔谷冬季奥运会去记录结果。26名专业的技术人员伴随机器而来，对于一位8,900磅的魁梧运动员来说，这是相当多的教练员。RAMAC 350在它自己的项目中竞争:记录和传递游戏结果的速度比以前任何系统都快。
硬盘驱动器是一个复杂的、巨大的硬件，但它也是两个非常强大的概念的优雅和设计良好的综合。第一个想法是，所有信息——单词、数字、音乐——都可以用两个不同的字符分解和编码。这是一个在历史上以各种形式出现的概念。1605年，英国哲学家和科学家弗朗西斯·培根用五个a或b的组合编码字母表中的所有字母．摩斯电码电报的基础使用一系列的点和线用来表示数字和字母。即使是写于几千年前的中国古典占卜文本《易经》，也包含了一个基于两个字符的编码系统:不间断(阳)线和不间断(阴)线。把6条这样的线堆叠起来就有64种可能的组合;这些组合有不同的含义，用于易经占卜。这样的安排作为数学家的灵感戈特弗里德·莱布尼茨发明了一种用两个数字1和0来表示信息的方法。这种二进制系统就是我们今天存储数字数据的方式，即只有这两个数字的长串。
另一个想法是磁铁可以存储数据。在像RAMAC 350这样的磁盘驱动器中，旋转盘片上的一层磁性材料被分成数百万个小区域。每个区域或域都有一个可以处于两种状态的磁场，一个1或一个0 - 1的信息“位”。
在硬盘驱动器中，磁场是由电流精细地控制的。这是一个起源于偶然发现的概念。1820年，丹麦物理学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特(Hans Christian osted)发现电流使他附近的磁罗盘指针偏转。听到这一发现，英国物理学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)建立了自己的实验，发现磁力和电流具有可互换的作用。他把两根电线绕在一个磁性铁环上，让电流通过第一个线圈，也让电流通过第二个线圈。法拉第意识到通过第一根导线的电流在铁环中产生了磁场，而这个磁场又反过来在第二根导线上产生了电流。
这构成了磁记录的基础。在像RAMAC 350这样的硬盘驱动器中，一根针在旋转的盘片上摆动，从盘片的中心到边缘。当一个电信号通过磁针末端的磁头时，就会产生磁场。当磁碟移动时，每个区域的粒子都与磁头尖端的磁场对齐。所以圆盘上的粒子被编码为1或0，这取决于场的方向。这样，信息就可以存储在磁碟上每个域内的磁场中。读取本质上是相反的过程:磁盘旋转，磁头受到下面移动的磁场的影响，磁场的方向是由磁头中的电流指示的。根据磁场的方向，它会感应到一个电信号，可以读取为0或1。
多年来，工程师们不断地制造内存更大的硬盘，想出越来越多的聪明的方法来编码信息。例如，当微小的磁域变得越来越小时，从磁域到读取头的信号就变得越来越弱。因此，在20世纪80年代末，为了制造更好的读取头，工程师们将两层薄磁性层夹在另一种金属上。如果两层的磁场方向相反，电子就不能很容易地在两层之间流动，就像一个人被卡在拥挤的人群中间一样。这个读作0。如果这些层中的电场方向相同，它们提供的电阻就更小;这个读作1。第一个带有这些薄膜“磁阻”磁头的硬盘驱动器1991年运．据估计，磁电阻使a20000倍飙升磁盘驱动器容量。与更多漂亮的调整到这个型号，厂家现在可以存储tb级的数据吗在适合于手掌的现代硬盘驱动器中。但其原理与RAMAC相同:用1和0编码信息，然后利用磁场来存储这些1和0。(后来出现的软盘使用的基本方法与硬盘相同。光盘，比如cd，是通过光学而不是磁性来存储信息的。)
1960年，当IBM的工程师们在斯阔谷(Squaw Valley)的山顶上对这些原理进行测试时，该机器占据了奥运村一座专用建筑的大部分空间。它的控制台就像一个现代的自助洗衣店。超过100万英尺的电缆将奥运会的滑雪场和溜冰场与数据处理中心连接起来。IBM的工程师已经向RAMAC的内存输入指令，要求计算26个事件的分数，其中一些需要计算速度、距离和风格点。
RAMAC照耀。比赛成绩在几秒钟内打印出来，而不是像以前那样需要几个小时。计算机通过电传打字机自动将数据发送给法官和新闻界。人们可以几乎实时地在奥林匹克数据处理中心(Olympic Data Processing Center)获得每一项赛事的结果。奥运选手们挤在控制室观看这台新机器。沃尔特·克朗凯特站在RAMAC旁边，在CBS转播结果。很难相信一个存储设备会引起如此大的轰动，但它确实存在。几年后，赫鲁晓夫在一次访问中顺道来到了RAMAC工厂。
当IBM宣布发布RAMAC 350时，IBM的首席执行官小托马斯·沃森(Thomas Watson Jr.)称这是“IBM历史上最伟大的新产品日，我相信也是办公设备行业历史上最伟大的新产品日。”
特别是对于350，这是相当大的延伸。但就它引入的新技术而言，沃森有一个更有力的论点:硬盘将继续在计算机技术的迅速崛起中扮演核心角色。尽管早就预料到这些东西会消亡"奇妙的机械旋转苦行僧"今天，涂有磁性材料的磁盘仍然是主要的信息存储设备。
文卡特·斯里尼瓦桑(Venkat Srinivasan)是旧金山的一位科学作家。他微博@vns2．
