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フロッピーディスク、ディスケット、またはフロッピー ディスケットは、磁気記憶媒体でコーティングされた薄くて柔軟なディスクで作られたディスク ストレージの一種です。正方形またはほぼ正方形のプラスチック シェルに収められており、回転するディスクからほこりを取り除くのに役立つ布で裏打ちされています。フロッピー ディスクはデジタル データを保存します。フロッピー ディスク ドライブ( FDD ) に挿入すると、コンピュータまたはその他のデバイスに接続または内蔵されて、読み書きできます。[ 1 ]フロッピー ディスク (およびそのドライブ) で最も一般的な 3 つのフォーマットは、8 インチ、5¼ インチ、および 3½ インチ バージョンです。[ 2 ] [ 3 ]
IBMが1971年に発明・製造した最初のフロッピーディスク[ 4 ]は、直径が8インチ（200mm ）でした[ 5 ]。その後、5¼インチ（130mm）ディスク、そして3½インチ（90mm）ディスクが、21世紀初頭までデータストレージとデータ転送の一般的な形式となりました[ 6 ] 。 1980年代末までに、5¼インチ（130mm）ディスクは3½インチ（90mm）ディスクに取って代わられました。この間、PCには両方のサイズのドライブが搭載されていることがよくありました。1990年代半ばまでに、5¼インチドライブは事実上姿を消し、3½インチディスクが主流のフォーマットとなりました。3½インチ（90mm）ディスクの利点は、容量が大きいこと、物理的なサイズが小さいこと、そして汚れやその他の環境リスクからより優れた保護を提供する頑丈なケースでした。
フロッピーディスクは20世紀後半の文化において非常に普及していたため、多くの電子機器やソフトウェアプログラムは、スキューモーフィックデザインの一種として、21世紀に入ってもフロッピーディスクに似た保存アイコンを使い続けています。フロッピーディスクドライブは、特に旧式の産業用コンピュータ機器など、限られた用途ではまだ使われていますが、 USBフラッシュドライブ、メモリーカード、光ディスク、ローカルコンピュータネットワークやクラウドストレージなど、はるかに大きなデータ保存容量とデータ転送速度を持つデータ保存方法に取って代わられています。
業界の観察者は、フロッピー ディスクとフロッピー ディスク ドライブをサイズと容量に基づいて分類し、8 インチ (200 mm)、5.25 インチ (130 mm)、3.5 インチ (90 mm)、および大容量フロッピー ディスクとフロッピー ディスク ドライブの 4 つの主要なカテゴリに分類しています。[ 2 ] [ 7 ] [ 8 ]さらに、これらのカテゴリに当てはまらない派生製品もありました。大容量製品と、標準フロッピー[ 9 ] として分類されることが多い低容量製品との区別となる特徴は、サーボ機構を使用してトラック数を増やし、それによって容量を増やすことでした。[ 2 ] [ 10 ] 4 つのカテゴリはそれぞれ世代を表しています。当初から各世代は市場での成功が大幅に向上し、最終的には前の世代に取って代わりましたが、大容量フロッピー世代は、ある程度の成功を収めたものの、以前の3.5インチ（90mm）世代ほど成功することはなく[ 8 ]、2011年までに事実上時代遅れになりました[ 11 ]。
オリジナルのIBM 8インチ（200mm ）ディスクは実際にそのように定義されていましたが、他のサイズはミリメートルで定義されており、その名称はおおよその近似値にすぎません。[ 12 ]
異なるサイズのフロッピーディスクは機械的に互換性がなく、ディスクは1つのサイズのドライブにしか装着できません。サイズの移行期間中は、3.5インチ（90 mm）と5.25インチ（130 mm）の両方のスロットを備えたドライブアセンブリが利用可能でしたが、それらは2つの独立したドライブ機構を備えていました。コンピュータプラットフォームが形成され始めると、互換性の試みがなされました。Appleの後の1.44 MB高密度3.5インチ（90 mm）ドライブ（SuperDriveとして販売）は、IBM PC互換のフロッピーディスクの読み書きとフォーマットが可能でした。しかし、Appleフォーマットのフロッピーディスクを読み書きできるIBM互換コンピュータはほとんどありませんでした。この制限は、3.5インチ（90 mm）ドライブ機構自体によるものではなく、ディスクコントローラと、400 kBおよび800 kBのMacintoshディスクで使用されているAppleのGCR（Group Coded Recording）エンコーディングのサポートの欠如によるものでした。[ 13 ]
8インチ（200mm ）、5.25インチ（130mm ）、3.5インチ（90mm）のドライブは、さまざまなサイズで製造され、そのほとんどは標準的なドライブベイに適合するように作られていた。一般的なディスクサイズに加えて、特殊なシステム向けに非標準的なサイズも存在した。
1960年代後半に開発された最初の商用フロッピーディスクは直径8インチ（200mm ）でした。 [ 5 ] [ 6 ] 1971年にIBM製品の一部として市販されるようになり、その後1972年からはMemorexなどがドライブとディスクを別々に販売するようになりました。 [ 14 ]これらのディスクと関連するドライブは、IBMやMemorex、Shugart Associates、Burroughs Corporationなどの企業によって製造され、改良されました。[ 15 ]「フロッピーディスク」という用語は1970年には既に印刷物に登場しており、[ 16 ] IBMは1973年に最初のメディアをType 1 Disketteとして発表しましたが、業界では引き続き「フロッピーディスク」または「フロッピー」という用語が使われました。
最初の規格のフロッピーディスクは直径8インチ（200mm ）で、柔軟なプラスチックジャケットで保護されていました。 [ 5 ]これは、IBMがマイクロコードをロードする方法として使用した読み取り専用デバイスでした。[ 17 ]読み書き可能なフロッピーディスクとそのドライブは1972年に利用可能になりましたが、IBMが1973年に3740データ入力システムを導入したことが、 IBMがDiskette 1と呼んだフロッピーディスクを情報交換の業界標準として確立するきっかけとなりました。このシステム用にフォーマットされたフロッピーディスクは242,944バイトを保存できました。[ 19 ]エンジニアリング、ビジネス、またはワードプロセッシングに使用される初期のマイクロコンピュータは、リムーバブルストレージとして1つ以上の8インチディスクドライブを使用することがよくありました。CP /Mオペレーティングシステムは、8インチドライブを備えたマイクロコンピュータ向けに開発されました。[ 20 ]
8インチ（200 mm）ディスクとドライブのファミリーは時間の経過とともに増加し、後のバージョンでは最大1.2 MBを保存できるようになりました。[ 21 ]多くのマイクロコンピュータアプリケーションでは、1つのディスクにそれほどの容量は必要なかったので、より低コストのメディアとドライブを備えた小型のディスクが実現可能でした。5.25インチ（130 mm）ドライブは多くのアプリケーションで8インチ（200 mm）に取って代わり、[ 22 ]高密度メディアと記録技術を使用して、より大きな8インチ（200 mm）サイズと同じ記憶容量にまで発展しました。
1976年、Shugart Associates社は5.25インチ（130 mm）フロッピーディスクドライブを発表しました。1978年までに、10社以上のメーカーがこのようなドライブを製造していました。[ 23 ]フロッピーディスクのフォーマットには、ハードセクタ版とソフトセクタ版、差動マンチェスター符号化（DM）、修正周波数変調（ MFM）、M2FM、グループ符号化記録（GCR）などの符号化方式など、競合するものがありました。5.25インチ（130 mm）フォーマットは、ほとんどの用途で8インチ（200 mm）フォーマットに取って代わり、ハードセクタディスクフォーマットは姿を消しました。DOSベースのPCで最も一般的な5.25インチ（130 mm）フォーマットの容量は、MFM符号化を使用した両面倍密度（DSDD）フォーマットで360 KB（368,640バイト）でした。[ 24 ]
1984 年、IBM は1.2 MB (1,228,800 バイト) 両面5.25 インチ (130 mm)フロッピー ディスクを搭載したPC/ATを発表しましたが、あまり普及しませんでした。IBM は 1986 年にConvertibleラップトップ コンピュータで 720 KB倍密度3.5 インチ (90 mm)マイクロ フロッピー ディスクの使用を開始し、1987 年にIBM Personal System/2 (PS/2) ラインで1.44 MB (1,474,560 バイト)高密度バージョンを使用しました。これらのディスク ドライブは、古い PC モデルに追加できました。1988 年、YE Data は 2.88 MB 両面拡張密度 (DSED) フロッピー ディスク用のドライブを発表しました。これは、IBM が最上位の PS/2 および一部のRS/6000モデル、第 2 世代のNeXTcubeおよびNeXTstationで使用しました。しかし、このフォーマットは標準規格の欠如と1.44MBドライブへの移行により、市場での成功は限定的でした。 [ 25 ]
1980年代初頭を通じて、5.25インチ（130mm ）フォーマットの限界が明らかになった。当初は8インチ（200mm ）フォーマットよりも実用的であるように設計されたが、大きすぎると考えられていた。記録媒体の品質が向上するにつれて、より小さな領域にデータを保存できるようになった。[ 26 ]いくつかの解決策が開発され、2インチ、2½インチ、3インチ、3¼インチ、[ 27 ] 3½インチ、4インチ（およびソニーの90mm × 94mm （3.54インチ× 3.70インチ）ディスク）のドライブがさまざまな企業から提供された。[ 26 ]これらはすべて、古いフォーマットに比べていくつかの利点があり、ヘッドスロットの上にスライド式の金属製（または後にはプラスチック製）シャッターを備えた頑丈なケースは、繊細な磁気媒体をほこりや損傷から保護するのに役立ち、スライド式の書き込み保護タブは、以前のディスクで使用されていた粘着タブよりもはるかに便利だった。5.25インチ（130mm ）フォーマットの確立された市場により、これらの相互に互換性のない新しいフォーマットが大きな市場シェアを獲得することは困難でした。[ 26 ] 1983年に多くのメーカーによって導入されたソニーのデザインのバリエーションは、その後急速に採用されました。1988年までに、3.5インチ（90mm ）は5.25インチ（130mm ）を上回る販売台数を記録しました。[ 28 ]
80トラック高密度（MFM 形式で1.2MB ）5.25インチ（130mm）ドライブ（ミニフロッピーとも呼ばれる）のヘッドギャップは、 40トラック倍密度（両面の場合は360KB）ドライブのヘッドギャップよりも小さいが、コントローラがダブルステップをサポートしているか、またはダブルステップを行うためのスイッチがあれば、40トラックディスクのフォーマット、読み取り、書き込みも可能である。80トラックドライブでフォーマットおよび書き込みされた空の40トラックディスクは、問題なくネイティブドライブに持ち込むことができ、40トラックドライブでフォーマットされたディスクは、80トラックドライブで使用できる。40トラックドライブで書き込み、その後80トラックドライブで更新されたディスクは、トラック幅の互換性の問題により、どの40トラックドライブでも読み取り不能になる。[ 29 ]
片面ディスクは両面にコーティングされていた。[ 30 ]通常、価格が高い理由として挙げられるのは、両面ディスクはメディアの両面でエラーフリーであることが保証されているという点である。インデックス信号が必要ない限り、両面ディスクは片面ディスク用のドライブでも使用できた。これは、ディスクを裏返すことで片面ずつ行われた（フリッピーディスク）。その後、裏返さずに両面を読み取ることができる、より高価なデュアルヘッドドライブが製造され、最終的には広く使用されるようになった。[ 31 ]
![80トラック高密度（MFMフォーマットで1.2MB）5.25インチ（130mm）ドライブ（ミニフロッピーディスク、ミニディスク、またはミニフロッピーとも呼ばれる）[要出典]のヘッドギャップは、40トラック倍密度（両面で360KB）ドライブのヘッドギャップよりも小さいですが、コントローラがダブルステップをサポートしているか、またはダブルステップを行うためのスイッチがあれば、40トラックディスクのフォーマット、読み取り、書き込みも可能です。80トラックドライブでフォーマットおよび書き込みされた空の40トラックディスクは、問題なく元のドライブに持ち込むことができ、40トラックドライブでフォーマットされたディスクは、80トラックドライブで使用できます。40トラックドライブで書き込み、その後80トラックドライブで更新されたディスクは、トラック幅の互換性の問題により、どの40トラックドライブでも読み取り不能になります。[リンク切れ]](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/1/12/Floppy_disk_internal_diagram_8.svg/500px-Floppy_disk_internal_diagram_8.svg.png)
1980年代初頭、多くのメーカーがさまざまなフォーマットの小型フロッピーディスクドライブとメディアを発売した。[ 32 ] 21社のコンソーシアムは最終的に、ソニーのデザインに似ているが、片面メディアと両面メディアの両方をサポートするように改良された、マイクロディスク、マイクロフロッピーとして知られる3.5インチ（90mm ）のデザインに落ち着いた。フォーマットされた容量は、それぞれ一般的に360kBと720kBである。コンソーシアム設計の片面ドライブは1983年に初めて出荷され[ 33 ] 、両面ドライブは1984年に出荷された。最も普及することになる両面高密度1.44 MB（実際には1440 KiB = 1.41 MiBまたは1.47 MB）ディスクドライブは1986年に初めて出荷された[ 34 ]。最初のMacintoshコンピュータは、片面3.5インチ（90 mm）フロッピーディスクを使用していたが、フォーマットされた容量は400 kBだった。これに続いて1986年に両面800 kBフロッピーディスクが登場した。ディスクの回転速度をヘッドの位置に応じて変化させることで、ディスクの線速度を一定に近づけ、同じ記録密度でより高い容量を実現した。後のMacでは、固定回転速度のPCフォーマットの1.44 MB HDディスクの読み書きも可能だった。同様に、AcornのRISC OS（DDで800kB、HDで1,600kB）とAmigaOS（DDで880kB、HDで1,760kB）でも、より高い容量が実現された。
ほとんどの3.5インチ（90mm ）ディスクには、片隅に長方形の穴があり、それが塞がれているとディスクへの書き込みが可能になります。スライド式のストッパーピースを動かすことで、ドライブが感知する長方形の穴の部分を塞いだり、露出させたりすることができます。HD 1.44MBディスクには、反対側の隅に2つ目の塞がれていない穴があり、それがその容量であることを示しています。[ 35 ]
IBM互換PCでは、高密度3.5インチ（90mm ）フロッピードライブで低密度メディアを読み取ることができますが、密度をまたいだ書き込みやフォーマットには信頼性の問題があり、メーカーによって公式にはサポートされていませんでした。[ 36 ]ディスクが想定していた密度とは異なる密度で書き込むことは可能でしたが、場合によっては密度検出穴を変更することで可能でしたが、メーカーによってサポートされていませんでした。3.5インチ（90mm ）ディスクの片側の穴を変更することで、一部のディスクドライブやオペレーティングシステムが、双方向互換性や経済的な理由から、ディスクを高密度または低密度のディスクとして扱うようにすることができます。[ 37 ] PS/2やAcorn Archimedesなどの一部のコンピュータは、これらの穴を完全に無視していました。[ 38 ]
一般的に、フロッピーディスクという用語は、後期のフロッピーディスクが内部のフロッピーディスクを囲むように硬いケースを備えているにもかかわらず、そのまま使われ続けた。
さまざまな企業が、より新しいフロッピーディスクフォーマットを導入しようと試みました。これらはしばしば「スーパーフロッピー」と呼ばれ、多くは標準的な3.5インチの物理的形状をベースにしながら、はるかに高い容量を提供していました。これらの製品の多くは、標準的なDDおよびHDディスクの読み書き機能を提供していました。[ 39 ]これらのどれも、現在のすべてのPCに搭載されると想定できる段階に達することはなく、その後、主に光ディスクバーナー、そしてフラッシュストレージに置き換えられました。
1990年、[ 40 ] 20MB 3.5インチフォーマットのフロッピーの詳細を標準化する試みが行われた。当時、「互換性のない3つの異なる技術」が存在していた。主な目標の1つは、開発される標準ドライブが下位互換性を持つこと、つまり720KBと1.44MBのフロッピーを読み取ることができることだった。
特に小型の記憶装置を必要とする携帯機器やポケットサイズの機器向けに、さらに小型のフロッピーディスク容量が提案された。
これらのサイズはいずれも市場で大きな成功を収めなかった。[ 43 ]
1990年代半ば、Iomega Zipディスクのような、機械的に互換性のない高密度フロッピーディスクが登場した。しかし、独自規格の競合や、ディスクを使用するコンピュータに高価なドライブを購入する必要性などから、普及は限定的だった。場合によっては、より大容量のドライブやメディアが発売され、元のドライブとの下位互換性がなかったため、新規ユーザーと既存ユーザーに分かれ、市場浸透の失敗がさらに悪化した。消費者は、実績がなく急速に変化する技術に高額な投資をすることに慎重だったため、どの技術も確立された標準となることはなかった。
Appleは1998年にiMac G3を発表したが、CD-ROMドライブは搭載していたもののフロッピーディスクドライブは搭載していなかった。そのため、書き込み可能なリムーバブルメディアデバイスが付属していなかったiMacでは、USB接続のフロッピーディスクドライブが人気のアクセサリーとなった。
記録可能なCDは、容量が大きく、既存のCD-ROMドライブとの互換性があり、書き換え可能なCDとパケット書き込みの登場によりフロッピーディスクと同様の再利用性も備えていることから、代替手段として宣伝されました。しかし、CD-R/RWは、小さな更新を可能にするパケット書き込みの共通規格がなかったため、主にアーカイブ媒体として使用され、媒体自体でデータを交換したりファイルを編集したりする媒体としては使用されませんでした。光磁気ディスクなどの他のフォーマットは、フロッピーディスクの柔軟性と大容量を兼ね備えていましたが、コストが高かったためニッチな存在にとどまりました。大容量で下位互換性のあるフロッピー技術は一時的に人気を博し、オプションとして販売されたり、標準的なPCに搭載されたりしましたが、長期的にはその使用は専門家や愛好家に限られました。
USBフラッシュメモリは、USBマスストレージデバイスという独自のドライバが不要になったことで、従来のファイルシステムやフロッピーディスクの一般的な使用シナリオすべてに対応する、実用的で普及した代替品としてついに登場しました。他のソリューションとは異なり、新しいドライブタイプや特別なソフトウェアは必要なく、普及を妨げる要因は存在せず、必要なのは既に普及しているUSBポートだけでした。
2002 年、ほとんどのメーカーは、ファイル転送や緊急時の起動デバイスとしてユーザーの需要を満たすため、また、使い慣れたデバイスを持っているという安心感を与えるために、フロッピー ディスク ドライブを標準装備として提供していました。[ 44 ]この頃には、フロッピー ドライブの小売価格は約 20 ドル ( 2025 年換算で 36 ドル) まで下がっていたため、システムからこのデバイスを省略する経済的なメリットはほとんどありませんでした。その後、USB フラッシュ ドライブと BIOS ブートの普及により、メーカーと小売業者は、フロッピー ディスク ドライブを標準装備として提供することを徐々に減らしていきました。2003 年 2 月、大手パーソナル コンピュータベンダーの 1 つですが、 Dell Dimensionホーム コンピュータにはフロッピー ドライブがプリインストールされなくなると発表しました。ただし、フロッピー ドライブは選択可能なオプションとして、またアフターマーケットのOEMアドオンとして購入することは可能でした。[ 45 ] 2007 年 1 月までに、店頭で販売されたコンピュータのうち、フロッピー ディスク ドライブが内蔵されているのはわずか 2% でした。[ 46 ]
フロッピーディスクは、他の起動メディアをサポートしていない古いシステムでの緊急起動やBIOSアップデートに使用されます。これは、ほとんどのBIOSおよびファームウェアプログラムが起動可能なフロッピーディスクから実行できるためです。BIOSアップデートが失敗したり破損したりした場合、フロッピーディスクドライブを使用して復旧できる場合があります。音楽および演劇業界では、標準フロッピーディスクを必要とする機器（シンセサイザー、サンプラー、ドラムマシン、シーケンサー、照明コンソールなど）が依然として使用されています。プログラマブルマシンや産業用ロボットなどの産業オートメーション機器にはUSBインターフェースがない場合があり、その場合、データとプログラムはディスクからロードされますが、産業環境ではディスクが破損する可能性があります。これらの機器は、コストや継続的な可用性の要件のために交換できない場合があります。既存のソフトウェアエミュレーションや仮想化では、USBデバイス用のドライバがないカスタマイズされたオペレーティングシステムが使用されているため、この問題を解決できません。ハードウェアフロッピーディスクエミュレータを作成することで、フロッピーディスクコントローラをフラッシュドライブに使用できるUSBポートに接続できます。
2016 年 5 月、米国政府会計検査院は、連邦政府機関内の旧式コンピュータ システムのアップグレードまたは交換の必要性を扱った報告書を発表しました。この文書によると、 8 インチ フロッピー ディスクで動作する古いIBM Series/1ミニ コンピュータが、依然として「米国の核戦力の運用機能」の調整に使用されています。政府は、2017 会計年度末までに一部の技術を更新することを計画していました。[ 47 ] [ 48 ]更新は 2019 年 6 月に完了しました。[ 49 ]
日本政府での使用は2024年に終了した。[ 50 ]
Windows 10とWindows 11には、フロッピー ディスク ドライブ (内蔵および外付け) 用のドライバーは付属しなくなりました。ただし、Microsoft が提供する別のデバイス ドライバーを使用すれば、引き続きサポートされます。[ 51 ]
ブリティッシュ・エアウェイズのボーイング747-400型機は、2020年に退役するまで、航空電子機器ソフトウェアのロードに3.5インチフロッピーディスクを使用していた。[ 52 ]
1983年からフロッピーディスク事業に携わってきたソニーは、2011年3月をもって、3.5インチフロッピーディスク全6機種の国内販売を終了した。[ 53 ] Wired誌はこれを「フロッピーディスクの終焉」と呼んだ。[ 54 ]新しいフロッピーディスクメディアの生産は終了したが、[ 55 ]在庫からのこのメディアの販売と使用は少なくとも2026年まで続くと予想されている。[ 56 ]
8インチおよび5¼インチのフロッピーディスクには、ドライブのスピンドル用の大きな円形の穴が中央にある磁気コーティングされた円形のプラスチック媒体が含まれています。媒体は正方形のプラスチックカバーに収められており、両側にドライブのヘッドがデータを読み書きできるように小さな長方形の開口部があり、中央には磁気媒体が中央の穴を中心に回転できるように大きな穴があります。[ 57 ]
カバーの内側には、磁気媒体を挟んだ2層の布地があります。布地は、媒体と外側のカバー間の摩擦を軽減し、ディスクから摩耗した破片を捕捉してヘッドに蓄積しないように設計されています。カバーは通常、1枚のシートを2つ折りにして、フラップを接着またはスポット溶接で接合したものです。[ 58 ]
ディスク側面の小さな切り欠きは、機械式スイッチまたは光電センサーによって検出され、書き込み可能かどうかを識別します。8 インチ ディスクでは、切り欠きが覆われているか存在しない場合に書き込みが可能になり、5¼ インチ ディスクでは、切り欠きが存在し覆われていない場合に書き込みが可能になります。テープを切り欠きの上に貼ることで、ディスクのモードを変更できます。パンチ デバイスは、読み取り専用の 5¼ インチ ディスクを書き込み可能なディスクに変換したり、片面ドライブを備えたコンピュータの片面ディスクの未使用面に書き込みを可能にするために販売されていました。後者は、製造効率のために、片面ディスクと両面ディスクが通常、実質的に同じ実際の磁気メディアを含んでいるため機能しました。このように、表裏が片面ドライブで別々に使用されるディスクは、フリッピー ディスクとして知られていました。PC 用の 5¼ インチ フロッピー ディスクの切り欠きは、通常、ユーザーが市販のソフトウェアのオリジナルの 5¼ インチ ディスクを上書きしたい場合にのみ必要でした。市販のソフトウェアは、切り欠きがない状態で出荷されることが比較的よくありました。[ 59 ]
ディスクの中心付近に配置された別の LED/フォトトランジスタ ペアは、磁気ディスクの回転ごとにインデックス ホールを検出します。検出は、ドライブのセンサー、正しく挿入されたフロッピーのプラスチック エンベロープの穴、および回転するフロッピー ディスク メディアの単一の穴が一直線に並んだときに発生します。このメカニズムは、各トラックの角度開始を検出し、ディスクが正しい速度で回転しているかどうかを検出するために使用されます。初期の 8 インチおよび 5¼ インチ ディスクには、インデックス ホールに加えて、エンベロープの同じ穴に位置合わせするために、中心から同じ半径距離で、囲まれた磁気メディアの各セクター用の穴もありました[ 60 ] 。これらはハード セクターディスクと呼ばれていました。後のソフトセクターディスクにはメディアに 1 つのインデックス ホールしかなく、セクターの位置は、セクターの開始を示すパターンからディスク コントローラまたは低レベル ソフトウェアによって決定されます。一般的に、ディスクとコントローラのみが異なるため、両方のタイプのディスクの読み書きには同じドライブが使用されます。Apple DOSなどのソフトセクタを使用する一部のオペレーティングシステムはインデックスホールを使用せず、そのようなシステム用に設計されたドライブには対応するセンサーがないことが多い。これは主にハードウェアのコスト削減策であった。[ 61 ]
3.5インチ（90mm ）ディスクのコア部分は他の2つのディスクと同じですが、前面にはラベルと、データの読み書き用の小さな開口部しかありません。この開口部は、ドライブに挿入する際に横に押し込まれるバネ仕掛けの金属製またはプラスチック製のカバーであるシャッターによって保護されています。中央に穴が開いているのではなく、ドライブのスピンドルと嵌合する金属製のハブが付いています。
一般的な3.5インチ（90mm）ディスクの磁気コーティング材料は次のとおりです。[ 62 ]
左下と右下の 2 つの穴は、ディスクが書き込み保護されているかどうか、高密度かどうかを示します。これらの穴は、パンチされたA4用紙の穴と同じ間隔で配置されているため、書き込み保護された高密度フロッピー ディスクを国際標準 ( ISO 838 )リング バインダーにクリップすることができます[ 64 ] 。フロッピー ディスクの主な使いやすさの問題 の 1 つは、その脆弱性です。密閉されたプラスチック ハウジング内であっても、ディスク メディアはほこり、結露、極端な温度に非常に敏感です。すべての磁気ストレージと同様に、磁場に弱いです。ブランク ディスクには、危険な状態にさらさないようにユーザーに警告する広範な警告が添えられています。乱暴に扱ったり、磁気メディアがまだ回転しているときにドライブからディスクを取り外したりすると、ディスク、ドライブ ヘッド、または保存されたデータが損傷する可能性があります。一方、3.5 インチ フロッピー ディスクは、人間とコンピュータのインタラクションの専門家ドナルド ノーマンによって、その機械的な使いやすさで高く評価されています。
大容量フォーマットにおける主な技術的変化は、読み書きヘッドの位置決め精度を高めるために、ディスク表面にトラッキング情報が追加されたことである。初期のフロッピーディスクのほとんどにはこのような情報がなかったため、ドライブはステッピングモーターによるオープンループ位置決めを用いて、ヘッドを目的のトラック上に配置していた。ドライブ間のディスクの良好な相互運用性を確保するには、オーディオテープデッキで最高のパフォーマンスを得るために必要なアライメントと同様に、ドライブヘッドを基準となる標準に正確に合わせる必要があった。最新のシステムでは、一般的にディスク表面の位置情報を用いてトラックを検出するため、トラック幅を大幅に縮小することが可能になった。
以下に、いくつかの高容量FDにおける具体的な構造上の違いをまとめます。詳細については、リンク先の記事をご覧ください。
この記事で取り上げた4世代のフロッピーディスクとドライブの他にも、様々なフロッピーディスク（およびドライブ）が提供されており、中には世代の標準規格を確立しようとして失敗に終わったものもあれば、特殊な用途向けのものもあった。
ドライブ内のスピンドル モーターが磁気媒体を一定の速度で回転させ、ステッピング モーターで駆動される機構が磁気読み書きヘッドをディスクの表面に沿って放射状に移動させます。読み取りと書き込みの両方の操作には、媒体が回転し、ヘッドがディスク媒体に接触している必要があります。この動作は、当初はディスク ロード ソレノイドによって実現されていました。[ 69 ]後期のドライブでは、フロント パネル レバーが回転するまで (5¼ インチ)、またはディスクの挿入が完了するまで (3½ インチ)、ヘッドは接触しない状態でした。データを書き込むには、媒体が回転するにつれて、ヘッド内のコイルに電流が流れます。ヘッドの磁場により、ヘッド直下の媒体上の粒子の磁化が整列します。電流の方向が反転すると、磁化は反対方向に整列し、1 ビットのデータがエンコードされます。データを読み取るには、媒体内の粒子の磁化が、ヘッド コイルの下を通過する際に、ヘッド コイルに微小な電圧を誘起します。この小さな信号は増幅され、フロッピーディスクコントローラに送られます。コントローラはメディアからのパルス列をデータに変換し、エラーをチェックして、ホストコンピュータシステムに送信します。[ 70 ]
フォーマットされていない空のフロッピーディスクには、磁性酸化物のコーティングが施されており、粒子には磁気秩序がありません。フォーマット中、粒子の磁化が整列してトラックが形成され、各トラックはセクターに分割され、コントローラがデータを正しく読み書きできるようになります。トラックは中心を囲む同心円状のリングで、トラック間にはデータが書き込まれないスペースがあります。セクター間とトラックの末尾にはパディングバイトのギャップが設けられており、ディスクドライブのわずかな速度変動に対応し、他の同様のシステムに接続されたディスクドライブとの相互運用性を向上させています。データの各セクターには、ディスク上のセクターの位置を識別するヘッダーがあります。巡回冗長検査（CRC）はセクターヘッダーとユーザーデータの末尾に書き込まれており、ディスクコントローラが潜在的なエラーを検出できるようになっています。[ 71 ]
一部のエラーは軽微で、読み取り操作を再試行することで解決できます。その他のエラーは永続的で、データの読み取りを複数回試みても失敗すると、オペレーティングシステムに障害を通知します[ 72 ] [ 73 ]。
ディスクが挿入されると、キャッチまたはレバー機構が作動してディスクが誤って飛び出すのを防ぎ、スピンドルクランプハブを係合させ、両面ドライブの場合は、2番目の読み書きヘッドをメディアに係合させます[ 74 ] [ 75 ]。
一部の5¼インチドライブでは、ディスクを挿入すると、イジェクトスプリングが圧縮されてロックされ、キャッチまたはレバーを開くとディスクが部分的に排出されます。これにより、取り外し時に親指と指でディスクをつかむための凹面が小さくなります[ 76 ]。
最新の5¼インチドライブとすべての3½インチドライブは、ディスクが挿入されると自動的にスピンドルとヘッドを作動させ、イジェクトボタンを押すと逆の動作をします[ 75 ]。
内蔵の 3 1/2 インチ ディスク ドライブを備えたMacintoshコンピュータでは、イジェクト ボタンは、オペレーティングシステムがドライブにアクセスする必要がなくなったときにのみイジェクト モーターを制御するソフトウェアに置き換えられています。 [ 77 ] [ 78 ]ユーザーは、フロッピー ドライブのイメージをデスクトップのごみ箱にドラッグしてディスクを取り出すことができます。停電やドライブの故障の場合、CD-ROMドライブの場合と同様に、ドライブの前面パネルの小さな穴に伸ばしたペーパー クリップを挿入することで、ロードされたディスクを手動で取り外すことができます。[ 79 ] X68000にはソフト イジェクト 5 1/4 インチ ドライブがあります。[ 80 ]一部の後期世代のIBM PS/2マシンにもソフト イジェクト 3 1/2 インチ ディスク ドライブがあり、PC DOS 5.02以降にはコマンドが含まれています。EJECT
ディスクにアクセスする前に、ドライブはヘッドの位置をディスクのトラックと同期させる必要があります。いずれの場合も、ヘッドはディスクのトラックゼロの位置に近づくように移動されます。[ 81 ]センサーを備えたドライブがトラックゼロに到達すると、ヘッドはすぐに移動を停止し、正しく位置合わせされます。[ 82 ] Apple II メカニズムなどのセンサーのないドライブは、トラックゼロに到達するために必要な最大数の位置までヘッドを移動させようとします。この動きが完了すると、ヘッドがトラックゼロの上に位置することがわかっているためです。[ 83 ]この物理的な衝撃が、起動中やディスクエラーが発生してトラックゼロの同期が試みられたときにドライブがクリックする原因となります。[ 84 ]
8 インチドライブと一部の 5¼ インチドライブは、スピンドル穴の横にあるジャケットの小さな穴をタイミング基準として使用して、ハードセクタまたはソフトセクタと呼ばれるセクタの位置を特定する方法を使用しています。光ビームセンサーは、ディスクのパンチ穴がジャケットの穴を通して見えることを検出します。[ 85 ]ソフトセクタのディスクには、各トラックの最初のセクタの位置を特定するために使用される穴が 1 つだけあります。ハードセクタのディスクには、セクタの行ごとに 1 つずつ、さらにセクタ 0 を示すためにハーフセクタの位置に追加の穴があります。[ 85 ]
Apple II コンピュータシステムは、インデックスホールセンサーがなく、ハードセクタやソフトセクタの存在を無視するという点で注目に値します。代わりに、各セクタ間にディスクに書き込まれた特別な繰り返しデータ同期パターンを使用して、コンピュータが各トラックのデータを見つけて同期するのを支援します。[ 86 ]
ほとんどの 3½ インチ ドライブは定速ドライブ モーターを使用し、すべてのトラックで同じ数のセクターが含まれています。[ 87 ]これは、一定角速度と呼ばれることもあります。ディスクにより多くのデータを収めるために、一部の 3½ インチ ドライブ (特にMacintosh External 400K および 800K ドライブ) は、代わりに一定線速度を使用します。これは、ヘッドがディスクの中心から離れるにつれて回転速度が遅くなる可変速ドライブ モーターを使用し、ディスクの表面に対するヘッドの速度を一定に保ちます。これにより、トラックの長さが増加するにつれて、より長い中央および外側のトラックにより多くのセクターを書き込むことができます。[ 88 ] [ 89 ]
フロッピーディスクのサイズは、メートル法を使用している国でも、メートル法で定義されているにもかかわらず、インチで言及されることがよくあります。3 1/2 インチ ディスクの ANSI 規格は、一部に「90 mm (3.5 インチ)」と記載されていますが、90 mm は 3.54 インチに近い値です 。[ 90 ]フォーマットされた容量は、一般的にキロバイトとメガバイトで設定されます。
フロッピー ディスクへのデータは通常、セクタ (角度ブロック) とトラック (一定半径の同心円リング) で書き込まれます。たとえば、3.5 インチ フロッピー ディスクの HD フォーマットでは、1 セクタあたり 512 バイト、1 トラックあたり 18 セクタ、1 面あたり 80 トラック、両面で、ディスク 1 枚あたり合計 1,474,560 バイトになります。[ 87 ]一部のディスク コントローラは、ユーザーの要求に応じてこれらのパラメータを変更してディスクのストレージを増やすことができますが、他のコントローラを搭載したマシンでは読み取れない場合があります。たとえば、Microsoft アプリケーションは、18 セクタではなく 21 セクタでフォーマットされた 3.5 インチ 1.68 MB DMF ディスクで配布されることがよくありましたが、それでも標準コントローラで認識できました。フロッピー ディスクでは一般的に定線速度は使用されていなかったため、ほとんどのコンピュータ システムでは定角速度 (CAV) フォーマットが使用され、ディスクは一定速度で回転し、セクタは半径方向の位置に関係なく各トラックに同じ量の情報を保持します。[ 117 ]注目すべき例外はアップルで、初期のマッキントッシュコンピュータでは、ヘッドが端にあるときにディスクの回転速度を遅くしながらデータレートを維持することでCLVを実装し、片面あたり400KB、両面ディスクではさらに80KBのストレージを可能にした。[ 89 ]
セクタの角度サイズが一定であるため、各セクタの 512 バイトはディスクの中心付近でより圧縮されます。よりスペース効率の良い手法としては、ディスクの外周に向かってトラックあたりのセクタ数を 18 から 30 に増やすことで、各セクタの保存に使用される物理的なディスク容量をほぼ一定に保つ方法があります。ゾーンビット記録はその一例です。Apple は、初期の Macintosh コンピュータで、ヘッドが端にあるときにディスクの回転速度を遅くし、データレートを維持することで、 片面あたり 400 KB、 両面ディスクではさらに 80 KB のストレージを実現しました。[ 118 ]この大容量化には欠点がありました。このフォーマットは独自のドライブ機構と制御回路を使用していたため、Mac ディスクは他のコンピュータでは読み取ることができませんでした。Apple は最終的に、後のマシンで HD フロッピー ディスクの角速度を一定に戻しましたが、古い可変速フォーマットをサポートしていたため、これは Apple 独自の機能でした。[ 88 ]
ディスクのフォーマットは通常、コンピュータOSメーカーが提供するユーティリティ プログラムによって行われます。一般的に、ディスク上にファイル ストレージ ディレクトリ システムを設定し、セクターとトラックを初期化します。欠陥のためにストレージとして使用できないディスク領域は、オペレーティングシステムが使用しようとしないようにロック (「不良セクター」としてマーク) できます。これは時間がかかるため、多くの環境ではエラー チェック プロセスをスキップするクイック フォーマットが採用されていました。フロッピー ディスクがよく使用されていた時代には、一般的なコンピュータ用にフォーマット済みのディスクが販売されていました。フロッピー ディスクのフォーマットされていない容量には、フォーマット済みディスクのセクターとトラックの見出しは含まれません。両者のストレージの違いは、ドライブのアプリケーションによって異なります。フロッピー ディスク ドライブとメディアのメーカーは、フォーマットされていない容量 (たとえば、 標準の 3 1/2 インチ HD フロッピーの場合は 2 MB) を指定します。これを超えるとパフォーマンスの問題が発生する可能性が高いため、超えないようにすることが暗黙のうちに示されています。DMFが 導入され、標準の 3 1/2 インチ ディスクに1.68 MB を収めることができるようになりました。その後、ディスクをそのようにフォーマットできるユーティリティが登場した。
10進接頭辞とバイナリセクタサイズが混在している場合は、総容量を正しく計算するために注意が必要です。たとえば、1.44 MB 3.5 インチ HD ディスクには、2,880 個の 512 バイトセクタ (1,440 KiB) の容量に由来する、そのコンテキスト特有の「M」接頭辞が付いています。これは、10 進メガバイトでもバイナリ メビバイト (MiB) でもありません。したがって、これらのディスクには 1.47 MB または 1.41 MiB のデータが格納されます。使用可能なデータ容量は、使用するディスク フォーマットによって決まり、これは FDD コントローラとその設定によって決まります。このようなフォーマットの違いにより、標準的な 3.5 インチ高密度フロッピーディスクでは、容量が約 1,300 ～ 1,760 KiB (1.80 MB) まで変化し、2M/2MGUIなどのユーティリティを使用すると最大で 2 MB 近くまで変化します。最大容量を実現する技術では、ドライブ間のヘッド形状のより厳密な一致が求められますが、これは常に可能とは限らず、信頼性にも欠けます。例えば、LS-240ドライブは標準的な3.5インチHDディスクで32MBの容量をサポートしますが、これは一度しか書き込みができない方式であり、専用のドライブが必要です。
3.5インチEDフロッピーディスクドライブ（2.88MB）の生データ転送速度は、公称1,000キロビット/秒、つまりシングルスピードCD-ROMの約83% （オーディオCDの71%）です。[ 119 ]これは読み取りヘッドの下を移動する生データビットの速度を表していますが、ヘッダー、ギャップ、その他のフォーマットフィールドに使用されるスペースのために実効速度はやや低下し、トラック間のシークの遅延によってさらに低下する可能性があります。
フロッピーディスクは、1980年代から1990年代にかけて、パーソナルコンピュータでソフトウェアの配布、データの転送、バックアップの作成に使用されるようになり、一般的に普及しました。ハードディスクが一般の人々にとって手頃な価格になる前は、フロッピーディスクはコンピュータのオペレーティングシステム（OS）を保存するためによく使用されていました。[ 120 ] [ 121 ] [ 122 ] [ 123 ]当時のほとんどの家庭用コンピュータには、読み取り専用メモリ（ROM）に基本的なOSとBASICが格納されており、フロッピーディスクからより高度なOSをロードするオプションがありました。
1990年代初頭までに、ソフトウェアのサイズが大きくなるにつれて、WindowsやAdobe Photoshopのような大規模なパッケージでは12枚以上のディスクが必要になった。1996年には、標準フロッピーディスクが推定50億枚使用されていた。[ 124 ]
既存の 3.5 インチ設計を改良しようとした試みが1990 年代後半のSuperDiskで、非常に狭いデータ トラックと高精度のヘッド ガイド機構を使用し、120 MBの容量[ 125 ]と標準の 3.5 インチ フロッピーとの下位互換性を備えていました。SuperDiskと他の高密度フロッピー ディスク製品の間で一時的にフォーマット戦争が起こりましたが、最終的には記録可能な CD/DVD、ソリッドステート フラッシュ ストレージ、そして最終的にはクラウド ベースのオンライン ストレージによって、これらのリムーバブル ディスク フォーマットはすべて時代遅れになりました。外付けのUSBベースのフロッピー ディスク ドライブは今でも入手可能で、多くの最新システムでは、そのようなドライブから起動するためのファームウェア サポートが提供されています。
20年以上にわたり、フロッピーディスクは主要な外部書き込み可能記憶装置として使われていました。1990年代以前の小規模なコンピューティング環境のほとんどはネットワーク化されておらず、フロッピーディスクはそうしたコンピュータ間でデータを転送する主要な手段でした。この方法は非公式には「スニーカーネット」と呼ばれていました。ハードディスクとは異なり、フロッピーディスクはより身近で目にする機会が多く、初心者ユーザーでもフロッピーディスクを識別できるのが一般的でした。こうした理由から、3.5インチフロッピーディスクの画像は、データ保存のインターフェースメタファーとして定着しました。 2026年現在フロッピーディスクのシンボルは、物理的なフロッピーディスクがほぼ廃れてしまったにもかかわらず、ファイルの保存に関連するユーザーインターフェイス要素のソフトウェアで今でも使用されています。[ 56 ]このようなソフトウェアの例としては、 LibreOffice、Microsoft Paint、WordPadなどがあります。
多くのUIシンボルライブラリに存在し、 2010年からUnicodeコードポイント💾を持っています。
予測では、1997年に販売されたフレキシブルディスクドライブの総数のうち、大容量またはスーパーフロッピータイプのものはわずか10%に過ぎないとされていた。
目次：...大容量フレキシブルディスクドライブ仕様...HFSPEC-1、低容量フレキシブルディスクドライブ仕様...LFSPEC-1
図 1 は、フロッピーディスクドライブのカテゴリとして「大容量」、「3.5 インチ」、「5.25 インチ」、「8 インチ」をリストしています。この図は各世代の相対的な成功度を示している。
は、従来のフロッピーディスクに比べてストレージ容量が増加した高容量フロッピーディスクの一種です。最大120MBのデータを保存でき、従来の1.44MBフロッピーディスクから大幅にアップグレードされています。[...] 標準フロッピーディスクとの下位互換性により利便性が向上し、ユーザーは別のデバイスを維持することなく古いデータにアクセスできます。
情報システム - 情報交換用フォーマットなしフレキシブルディスクカートリッジ、5.25インチ（130 mm）、1インチあたり96トラック（1ミリメートルあたり3.8トラック）、一般要件、物理的要件、および磁気要件（ANSI X3.162/TC-1-1995を含む） 両面5.25インチ（130 mm）フレキシブルディスクカートリッジの互換性に関する一般要件、物理的要件、および磁気要件を規定する
ディスクは標準のPCディスクコントローラでは読み取れません。
フロッピーディスクは約 8 インチ (20 cm) 四方で、128 文字のレコード 1898 件の正味容量があり、これは約 1 日のデータ入力作業に相当します。データ入力に使用できるフロッピーディスクの 73 本の磁気記録トラックはそれぞれ、最大 128 文字のセクター 26 個を保持できます。
片面倍密度（SSDD）システムは、オリジナルのメディア、40トラック、MFMエンコーディングを使用して、約160KB/ディスクの容量を実現しました。両面倍密度（DSDD、または「2D」）システムは、明らかに上記の容量を2倍にして、約320KB/ディスクを実現しました。access-date=20 November 2024
つまり、簡単に言うと、高密度ドライブで倍密度フロッピーディスクに書き込み、それを倍密度ドライブで読み取れると期待してはいけないということです。幅の狭い書き込みヘッドが、幅の広い既存のデータを上書きすると、幅の広いドライブヘッドが混乱する可能性があります。
3
1/2
インチ
マイクロ フロッピー規格
の主要加入者の 1 つです
。同社の片面 SA300 マイクロ フロッピー ドライブは、フォーマットされていないストレージを 500K 提供します。Shugart の Kevin Burr 氏は、当然の次のステップは、ディスクの反対側にもう 500K のストレージを搭載することであり、同社はまもなく両面 1 メガバイト マイクロ フロッピー ドライブを発売する予定であると述べました。
実際には「ハード」保護されたディスクが存在した。つまり、書き込み保護用の穴がなかった。これらはソフトウェア配布で使用されていた。
想像以上に需要が高いことが判明しました。 ... 私は少なくともあと4年間はこの事業に携わるつもりです。
ウォズニアックの技術により、ドライブは自己同期（「ソフトセクタリング」）を行うことができ、小さなタイミングホールに対処する必要がなくなり、ハードウェアを節約できます。
高密度（ED）：3μmのバリウムフェライトで構成されています。
ISO 838では、ファイリング目的で、用紙に直径6±0.5mmの穴を2つ開けることができると規定されている。2つの穴の中心間の距離は80±0.5mmである。
強化された電子回路により、BR-3225はIBMフォーマットの3.5インチフロッピーディスクを読み取ることができます。ドライブは1MB
、2MB
、または
25MBのディスクを自動的に識別します…サーボ：磁気埋め込み（埋設）。
{{cite report}}: CS1 maint: bot: 元の URL の状態が不明です (リンク)[…] Brier は、20 メガバイトを保存でき、トラック数を増やすことができます。 […] Brier の Flextra システムでは、ディスクの製造後に、低周波の磁気ホーミング信号がバリウム フェライト コーティングの下部に埋め込まれます。その後、高周波信号を使用して、データが層の上部に記録されます。Brier システムは、低容量のディスクの読み書きはできませんが、同社は今年後半にそれが可能なモデルを発表する予定だと述べています。 […] Brier は、より高速を実現するためにシステムをゼロから設計しました。
{{citation}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)実際のハードウェアでは、ディスク操作が失敗した場合に数回再試行することも良い方法です。操作を再試行する前に、BIOS関数Int 13h/AH=0（ディスクリセット）を呼び出すことで、これを行うことができます。数回以上失敗した場合は、中止することができます。
同様に、CP/Mはエラーが発生している限り、ディスクセクターの読み書きを繰り返します。
フロッピーディスクドライブ機構は、フロッピーディスクをドライブスピンドルに位置合わせしてクランプするために回転するクランプレバーを備えている。
読み書きヘッドが両面ディスクメディアに接触できるようにするレバーシステム
スプリング荷重により、ディスクの挿入およびクランプに関わるリンク機構は、リリースボタンを押して解放すると、ディスクを含むカートリッジの後端に衝突し、排出力を加える力を発生させる。
コンピュータ用のフロッピーディスクドライブには電動イジェクト機構が搭載されているため、Macintoshフロッピーディスクドライブにはイジェクトボタンがありません。
これは機械式のイジェクトボタンではなく、電気スイッチなので、ドライブではなくMac自体が「反応」する必要があります。
{{cite web}}: CS1 maint: bot: 元の URL の状態が不明です (リンク)当初の48 tpiドライブに、1980年にタンドン、マイクロペリフェラルズ、マイクロポリスから96 tpiドライブが加わった…
データ周波数250Kbps、MFMダブル密度DD / 500Kbps、MFM高密度HD / 1Mbps、？MFM？？2.88M拡張密度ED