Làm thế nào là trạng thái của một vị trí bit trên ổ cứng được đo?

Thứ nhất, tôi không phải là loại EE, nhưng tôi có một nền tảng tốt nhỏ về công việc vật lý ở mức độ khá thấp. Tôi đã tự hỏi cơ chế nào là đo độ thụt từ tính trên đĩa cứng (nếu đó là trường hợp), và / hoặc các thông số kỹ thuật và phương sai xác định 1 hoặc 0.

Giống như Mark nói rằng đó là những thay đổi trong phân cực được sử dụng để mã hóa dữ liệu; một đầu từ sẽ không nhìn thấy một trường tĩnh.

Cho đến một số năm trước ghi âm là dọc , có nghĩa là các lĩnh vực là ngang.

Tăng dung lượng đĩa cứng đòi hỏi một cách khác: ghi vuông góc . Hình ảnh cho thấy bạn có thể ghi lại các bit gần nhau hơn. Hiện tại các đĩa cứng có dung lượng trên 100Gb / in và dự kiến ​​công nghệ này có thể đạt được gấp 10 lần.$^2$

Không phải là một chuyên gia về ổ đĩa cứng nhưng nó không thực sự là một "thụt" trừ khi điều đó có một ý nghĩa khác trong vật lý.

"Đĩa" chứa một số lượng lớn các vùng từ hóa (thực sự là một màng mỏng màu trên đĩa), khi ghi vào đĩa, sự phân cực của các vùng này bị thay đổi bởi đầu ghi. Dữ liệu thực tế, dữ liệu và số không, được mã hóa thành một chuỗi các chuyển đổi từ phân cực này sang phân cực khác. Một vùng phân cực không thực sự là 1 bit, thay vào đó là thời gian chuyển từ phân cực này sang phân cực khác là điều quyết định xem một hoặc một số không được "đọc". Xem http://en.wikipedia.org/wiki/Run-length_lrict để biết phương pháp mã hóa tiêu chuẩn.

Bản thân các đầu đọc / ghi thực sự chỉ là các cuộn từ có thể phát hiện sự phân cực của trường được tạo bởi đĩa (đọc) hoặc tạo ra sự phân cực trên đĩa (ghi).

Việc lưu trữ thông tin trên đĩa có phần giống với việc thể hiện thông tin trong mã vạch. Mỗi vị trí trên rãnh đĩa được phân cực theo một trong hai cách, tương đương với các vùng trắng và đen của mã vạch; như với mã vạch, các vùng phân cực này có chiều rộng khác nhau được sử dụng để mã hóa dữ liệu. Tuy nhiên, mã hóa thực tế là khác nhau, vì mã vạch thường được sử dụng để giữ các chữ số thập phân hoặc ký tự được chọn từ một bộ tương đối nhỏ (43 ký tự trong trường hợp mã 39), trong khi các ổ đĩa được sử dụng để lưu trữ 256 byte cơ sở. Lưu ý rằng các công nghệ ổ đĩa cũ được sử dụng chỉ sử dụng ba chiều rộng của các vùng xung từ, rộng nhất trong số đó gấp ba lần chiều rộng của hẹp nhất. Các công nghệ ổ đĩa mới hơn sử dụng nhiều chiều rộng hơn, vì chiều rộng của khu vực hẹp nhất, phương tiện truyền thông có thể hỗ trợ rộng hơn đáng kể so với khoảng cách rõ ràng tối thiểu giữa các chiều rộng. Trong những năm 1980, việc tăng số lượng chiều rộng khác nhau trên một ổ đĩa với chiều rộng tối thiểu nhất định sẽ tăng 50% khả năng sử dụng. Tôi không biết tỷ lệ hôm nay là bao nhiêu.

Thông tin trên một đĩa có thể ghi ngẫu nhiên được chia thành các lĩnh vực, mỗi lĩnh vực được đi trước bởi một tiêu đề ngành; tiêu đề của ngành được đặt trước và theo sau là một khoảng trống. Cả tiêu đề khu vực và khu vực bắt đầu với các mẫu đặc biệt về độ rộng khu vực không thể xảy ra ở bất kỳ nơi nào khác. Để đọc một sector, một ổ đĩa sẽ theo dõi mẫu đặc biệt chỉ ra "tiêu đề sector", sau đó đọc các byte theo sau nó. Nếu chúng khớp với khu vực mà ổ đĩa muốn, thì nó sẽ xem một mẫu cho biết "tiêu đề dữ liệu" và đọc dữ liệu liên quan. Nếu dữ liệu không phù hợp với lĩnh vực quan tâm, ổ đĩa sẽ quay trở lại tìm kiếm một "tiêu đề ngành" khác.

Viết một lĩnh vực là một chút khó khăn hơn. Lái xe điện tử mất một khoảng thời gian ngắn nhưng khác không (và không hoàn toàn có thể dự đoán được) để chuyển đổi giữa chế độ đọc và viết. Để giải quyết vấn đề này, các ổ đĩa chỉ ghi dữ liệu cho cả một khu vực tại một thời điểm. Để viết một khu vực, ổ đĩa bắt đầu trong chế độ đọc, đợi cho đến khi nó nhìn thấy tiêu đề của khu vực được viết; sau đó nó chuyển sang chế độ ghi, xuất dữ liệu và sau đó chuyển về chế độ đọc. Do có các khoảng trống trước và sau vùng dữ liệu, sẽ không có vấn đề gì nếu ổ đĩa đôi khi chuyển sang chế độ ghi nhanh hơn hoặc chậm hơn một chút, với điều kiện (1) mẫu "bắt đầu" cho một khối được trước một số dữ liệu không có 'không khớp với mẫu bắt đầu, do đó ngay cả khi ổ đĩa bắt đầu "trễ", phần của khối cũ không bị xóa sẽ thắng'

Khi đọc dữ liệu, người ta sẽ xác định dữ liệu nào được biểu thị bởi một vị trí cụ thể trên đĩa bằng cách "đếm" các vùng từ tính được nhìn thấy kể từ lần đánh dấu khối bắt đầu trước đó. Khi ghi dữ liệu, dữ liệu nào được biểu thị bằng vị trí trên đĩa mà đầu đang truyền sẽ được xác định bởi số lượng dữ liệu của bộ điều khiển cho đến nay. Lưu ý rằng không có cách nào để dự đoán chính xác bit nào sẽ được biểu thị bởi bất kỳ vị trí nào trên đĩa trước khi nó được ghi, vì có một số lượng "trượt" nhất định trong quá trình ghi.