Diskette

Speichermedium
Floppy disk 90mm.JPG
Allgemeines
Name	Diskette
Typ	magnetisch
Ursprung
Erfindungsjahr	1971
Erfinder	Alan Shugart (IBM)
Speicherkapazität	80 KiB
Daten (3,5"-Disketten)
Größe	3,5" (90,0 mm × 94,0 mm × 3,3 mm)
Speicherkapazität	1440 KiB (siehe auch Diskettenformate)
Lebensdauer	ca. 5 Jahre

Floppy disk 5.25 inch.JPG [[Bild:Floppy disk internal diagram.svg|thumb| Teile einer 3,5"-Diskette:
1. Schreibschutz
2. Drehlager
3. Schutzblende
4. Gehäuse aus Kunststoff
5. Ring aus Papier
6. Magnetscheibe
7. Disk-Sektor]] Diskette.jpg

Eine Diskette ist ein magnetischer Datenträger, der zur Datenspeicherung verwendet wird. Sie besteht aus einer flexiblen Kunststoffscheibe – daher der ebenfalls übliche Name Floppy, vom englischen „floppy disk“, was deutsch ungefähr mit „wabbelige Scheibe“ zu übersetzen wäre. Diese Scheibe ist mit einem magnetisierbaren Material, meistens Eisenoxid, beschichtet. Zum Schutz ist sie meistens in einem Kunststoffgehäuse (früher: Pappe) verpackt, welches je nach Diskettentyp entweder ebenfalls biegsam oder starr ist.

Im Unterschied zu Festplatten schleift der Schreib-/Lesekopf bei Disketten direkt auf der beschichteten magnetisierbaren Oberfläche, was mit der Zeit zu deutlichem Abrieb führt und die dauerhafte Verwendbarkeit von Disketten stark einschränkt.

Außerdem schleift auch die innerste Magnetscheibe direkt an der umgebenden, fest im Laufwerk liegenden Hülle. Daher wird diese Hülle auf der Innenseite mit Teflon-beschichtetem (oder ähnlichem) Gewebe ausgestattet, um die Reibung zu minimieren.

Eigenschaften

Das Format von Disketten wird meistens in Zoll (") angegeben, gebräuchliche Größen sind oder waren:

200 mm (ca. 8") mit 180 KB – das ursprüngliche Diskettenformat von IBM als Ersatz für die unhandlichen Stapel von Lochkarten, später mit bis zu 1 MiB
130 mm (ca 5,25") mit 80 KiB bis 1200 KiB (160 KiB bei den ersten IBM-PCs)
90 mm (ca. 3,5") mit 720 KiB bis 3520 KiB ≈ 3,4 MB (ED-Disketten mit 44 Sektoren formatiert)

Darüber hinaus wurden noch andere Größen (unter anderem 80 mm (ca. 3 Zoll) (Schneider CPC), 3,25 Zoll und 50 mm (ca. 2 Zoll)) entwickelt, die sich aber nicht durchsetzen konnten.

Die Normen für 3,5"-Disketten sind ISO/IEC 8860-1:1987 (doppelte Dichte), ISO/IEC 9529-1:1989 (hohe Dichte) und ISO/IEC 10994-1:1992 (extra-hohe Dichte); alle Angaben erfolgen in metrischen Einheiten. Diese Normen verdeutlichen die Messungen, die 90,0 mm × 94,0 mm × 3,3 mm ergeben. Die magnetische Scheibe im Inneren hat einen Durchmesser von genau 86,0 mm. Man unterscheidet

ein- und zweiseitig beschriebene Disketten (SS: single sided, DS: double sided),
die Aufzeichnungsdichte, die sich aus dem verwendeten magnetischen Material ergibt (SD: Single Density, DD: Double Density, HD: High Density, ED: Extended Density), sowie
hard- oder soft-sektoriert.

Bei hard-sektorierten Disketten gibt es auf der Kunststoffscheibe ein Indexloch pro Sektor, bei soft-sektorierten nur eines überhaupt. Dieses Indexloch legt den Startpunkt einer Spur fest, sofern es vom Laufwerk nicht ignoriert wird (Soft-Synchronisierung: Erkennen des Spurbeginns durch eine Synchronisierungs-Bitfolge).

Zur genauen Spezifikation einer Diskette gehören noch weitere Angaben:

die Anzahl der Magnetspuren („Tracks“) (typischerweise 40 oder 80)
die Anzahl Sektoren (Blöcke pro Spur) (zum Beispiel 18)
die Blockgröße (früher 128, 256 oder 512 Byte, heute meistens nur noch 512 Byte)
das Aufzeichnungsverfahren (anfänglich FM, später meistens MFM; bei Apple und Commodore wurde auch das GCR-Verfahren eingesetzt)
die Spurdichte, meist 96 tpi (tracks per inch), Commodore benutzte hier auf seinen größeren Laufwerken den abweichenden Wert von 100 tpi, um die Kapazität zu erhöhen, was diese Disketten für Fremdlaufwerke physisch praktisch unlesbar machte

Es ist technisch möglich, je nach Spur eine verschiedene Anzahl von Sektoren unterzubringen, zumal auf den äußeren Spuren theoretisch mehr Platz ist; da jedoch dort die relative Geschwindigkeit des Kopfes auch höher ist, stieß dieses auf Schwierigkeiten. Einige Hersteller variierten daher entweder die Umdrehungsgeschwindigkeit (Apple) oder die Datenrate (Commodore) abhängig von der Kopfposition, was mehr auf der Diskette zu speichern erlaubte, diese aber inkompatibel zu Laufwerken anderer Hersteller machte.

Ein Trick, die Zugriffsgeschwindigkeit zu erhöhen, bestand im sogenannten Interleave, wobei die Sektoren nicht numerisch aufsteigend, sondern in anderer Reihenfolge auf eine Spur aufgezeichnet wurden. Dadurch konnte z. B. die technisch notwendige Nachbearbeitung eines Lesevorgangs erfolgen, und direkt danach der versetzt angeordnete logisch nächste Sektor eingelesen werden. Die ideale Interleave-Rate war oft von der verwendeten Hardware abhängig.

Ähnlich gelagert war die Idee, den logisch ersten Sektor einer Spur etwas versetzt gegenüber den benachbarten Spuren anzuordnen, so dass nach einem Spurwechsel im Idealfall z. B. gleich weiter gelesen werden konnte.

Disketten verfügen über einen Schreibschutz, der sich bei 3,5"-Disketten durch einen kleinen Schieber hinten rechts oben an- bzw. ausschalten lässt (offen = Schreibschutz). Bei 5,25"- und 8"-Disketten muss eine seitliche Schreibschutz-Aussparung mit einem Aufkleber zum Schreibschutz zugeklebt werden.

Eine Diskette behält die Daten ca. fünf Jahre. Wenn sie entsprechend gegen Magnetismus abgeschirmt ist, sind auch längere Lagerzeiten problemlos möglich. Wegen des Erdmagnetismus empfiehlt es sich jedoch, die Daten nach 1 - 2 Jahren erneut auf eine andere Diskette zu kopieren, um einen Datenverlust mit höherer Sicherheit zu verhindern.

Diskettenlaufwerke

Diskettenlaufwerk.jpg | Floppy buskabel.jpg Ein Diskettenlaufwerk dient zum Lesen und Schreiben der Daten der Diskette. Es gibt interne, die in ein Computergehäuse integriert werden, und externe Laufwerke, die ein eigenes Gehäuse haben und über Kabel an den Rechner angeschlossen werden. Die Bauformen entsprechen denen der Disketten: 200 mm (8"), 130 mm (5,25") und 90 mm (3,5").

Während 8"-Laufwerke meistens nach dem Einschalten pausenlos laufen und bei Nichtgebrauch die Schreib-Lese-Köpfe von der Diskette abgehoben werden, wird bei den kleineren Varianten der Motor nur bei Bedarf angeschaltet; die Köpfe können daher immer auf der Diskettenoberfläche verbleiben, ohne diese zu überlasten.

Geschichte

Die erste Diskette (200 mm, 8 Zoll) mit dem dazu gehörenden Laufwerk wird von IBM 1971 auf den Markt gebracht. Die Erfindung wird allgemein Alan Shugart zugeschrieben. Dieser gründet 1973 seine eigene Firma (Shugart Associates) und entwickelt 1976 die 5,25"-Diskette. 1978 stellte TEAC das erste 5,25"-Diskettenlaufwerk der Welt vor; für die damals neuen Mikrocomputer wird das neue Format sofort aufgegriffen, für Großrechner erst etwas später. 1981 stellt Sony die 90-mm-(3,5")-Diskette im starren Gehäuse mit zunächst 720 · 1024 Byte = 720 KiB ≈ 737 kB (9 Sektoren), später 1440 · 1024 Byte = 1440 KiB = 1 474 560 Byte ≈ 1,40625 MiB (18 Sektoren, unformatiert) (fälschlicherweise mit 1,44 MB bezeichnet). Die falsche Bezeichnung mit „1,44 MB“ rührt durch die Tatsache, dass bei Disketten 1 MB mit 1000 · 1024 Byte (!) berechnet wurde. Sie kommt im IBM-PC zum Einsatz und wird dadurch zum Standard.

Viele andere Systeme verwendeten dieselben Disketten, jedoch mit unterschiedlichen Aufzeichnungsformaten und Dateisystemen. So fasst etwa eine mit FFS formatierte 3,5"-Diskette eines Amiga-Rechners 1,76 MB. Später erscheinen noch sogenannte ED-Disketten mit 2880 · 1024 Byte = 2880 KiB (36 Sektoren) (fälschlicherweise mit 2,88 MB bezeichnet). Letztere fanden vor allem bei Computern von NeXT und den IBM PS/2s Verwendung, erreichten darüber hinaus aber kaum Verbreitung. Die „1,44-MB“-Diskette blieb viele Jahre hindurch der übliche Standard, bis die Diskette durch die zunehmende Vernetzung der Rechner und die neuen, wesentlich mehr Daten fassenden, beschreibbaren optischen Medien (CD-R und DVD-R) an Verbreitung und Nutzung verlor. Seit ca. 2000 werden immer mehr neue Computer ganz ohne Diskettenlaufwerk verkauft.

Alternativen

Zeitweise wurden in IBM-PC und auch Apple-Computern Zip-Laufwerke (100 MB, später 250 MB) als Diskettenlaufwerksersatz verbaut. Diese konnten sich aber nicht dauerhaft durchsetzen, da sie von den beschreibbaren optischen Medien verdrängt wurden.
Ein sehr kurzes Gastspiel als Ersatz hatten SuperDisk-Laufwerke (LS120). Neben speziellen Speichermedien sind hier auch Standard-3,5"-Disketten mit einer Kapazität von 1440 KiB bzw. 720 KiB verwendbar.
Sony versuchte 1998 mit einem HiFD-Diskettenlaufwerk, das Disketten mit 200 MB Kapazität lesen und beschreiben konnte, und zur „1,44-MB“-Diskette kompatibel war, die gängigen Laufwerke abzulösen.

All diese verbesserten Versionen des ursprünglichen 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerkes konnten jedoch keine breitere Verbreitung erlangen; mittlerweile (2006) sind auch sie hinsichtlich Speicherkapazität und Geschwindigkeit überholt.

Neuere PC haben seit dem Jahr 2004/2005 zunehmend oft keine eingebauten Diskettenlaufwerke mehr. Stattdessen kann man externe Diskettenlaufwerke an die USB-Schnittstelle anschließen, die jedoch bei Neugeräten nicht im Lieferumfang enthalten sind. Oft ist der Diskettencontroller dennoch auf dem Mainboard vorhanden, so dass man dann nachträglich selbst ein Diskettenlaufwerk einbauen kann.

Seit 2002/2003 werden zunehmend USB-Sticks (Flashspeicher) sowie andere externe USB- und FireWire-Massenspeicher wie Festplatten und DVDs als Datenträger verwendet, jedoch sind die notwendigen Fähigkeiten für einen vollständigen Ersatz der Diskette auf dieser Basis, vor allem die Bootfähigkeit, erst bei neueren x86-PC-Hauptplatinen gegeben.

Für einige Dinge sind jedoch Disketten noch nicht direkt ersetzbar. So müssen z. B. Firmware-Updates für Adaptec RAID-Karten auf zwei Disketten verteilt gespeichert werden. CDs, DVDs und USB-Sticks unterstützen zwar eine Disketten-Emulation zum Booten, nicht aber das Wechseln auf eine zweite virtuelle Diskette. Außerdem ist das Erstellen einer virtuellen Bootdiskette auf diesen neuen Medien immer noch nicht trivial.

Diskettenformate

Floppy disk 8inch vs 3.5inch.jpg

Für 8-inch: Standard-IBM-Formate, wie sie von den System/370-Großrechnern und neueren Systemen verwendet werden
Für 5¼- und 3½-inch: Standard-PC-Formate, die angegebenen Kapazitäten sind die Gesamtgröße aller Sektoren der Diskette, einschließlich des für Bootsektor und Dateisystem verwendeten Speicherplatzes

Bei anderen Formaten kann die mit den gleichen Laufwerken und Disketten erreichbare Speicherkapazität variieren.

align="bottom" | Historische Liste nach Erscheinen der Diskettenformate, einschließlich des zuletzt überall vorhandenen Formates, 3½-inch HD.
Format	Erscheinungsjahr	Kapazität in KiB (falls nicht anders angegeben)	davon abweichende im Handel angegebene Kapazität
-
8-inch (read-only)	1971	80
8-inch	1973	256	256 KB
8-inch	1974	800
8-inch dual-sided	1975	1000
5¼-inch	1976	110
5¼-inch DD	1978	360	360 KB
5¼-inch HD	1984	1200
3-inch	1982Quellenangabe	360
3-inch DD	1984Quellenangabe	720
3½-inch DD	1984	720
2-inch	1985Quellenangabe	720Quellenangabe
3½-inch HD	1987	1440	1,44 MB
3½-inch ED	1991	2880	2,88 MB
3½-inch LS-120	1996	120,375 MiB	120 MB
3½-inch LS-240	1997	240,75 MiB	240 MB
3½-inch HiFD	1998/99	150/200 MiBQuellenangabe	150/200 MB
Abkürzungen: DD = Double Density; QD = Quad Density; HD = High Density ED = Extended Density; LS = Laser Servo; HiFD = High capacity Floppy Disk
Mit Quellenangabe gekennzeichnete Angaben sind unbekannter Herkunft und müssen durch Belege überprüft werden. Die anderen aufgelisteten Speicherkapazitäten beziehen sich auf:

Siehe auch

Weblinks

Verschiedene Bootdisketten zum Download
ISO – ISO-Normen für Disketten
Hardware Bastelkiste – Informationen zum Aufbau von Disketten und Laufwerken
Floppy User Guide – Technischer Überblick (auch Floppystreamer)
Präzisierte Artikel-Informationen im Disketten-Layout

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