하드 드라이브의 비트 위치 상태는 어떻게 측정됩니까?


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첫째, 나는 EE 유형은 아니지만 물리 작업에 대한 아주 작은 기초를 가지고 있습니다. 하드 드라이브 플래터의 자기 들여 쓰기 (경우에 따라) 및 / 또는 1 또는 0을 결정하는 사양 및 편차를 측정하는 메커니즘이 무엇인지 궁금합니다.

답변:


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마찬가지로 마크 는 데이터를 인코딩하는 데 사용되는 편광의 변화의 단계; 자기 헤드에는 정적 필드가 표시되지 않습니다.

몇 년 전까지 녹음은 세로 로 진행 되었으므로 필드가 가로로 표시됩니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

하드 디스크 용량을 늘리려면 다른 방법 인 수직 녹화가 필요했습니다 . 이미지는 비트를 더 가깝게 기록 할 수 있음을 보여줍니다. 현재 하드 디스크 용량은 100Gb / in 이상이며이 기술은 10 배 이상의 성능을 달성 할 것으로 예상됩니다.2


100GB / in2? 하나의 접시에만? 놀랄 만한!
clabacchio

@clabacchio-3TB 드라이브는 아마도 3 또는 4 개의 플래터를 사용하지만 그 밀도는 각각에 해당합니다. 그것은 1 비트에 대해 80nm 80nm입니다. 정말 놀랍습니다. ×
stevenvh

@clabacchio 참고하지만 GB / in ^ 2가 아니라 Gbit / in ^ 2입니다!
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@exscape 아직도 놀랍게도 :)
clabacchio


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물리학에서 다른 의미를 가지지 않는 한 하드 드라이브 전문가는 아니지만 실제로 "들여 쓰기"는 아닙니다.

"디스크"에는 디스크에 기록 할 때 자화 영역 (실제로 디스크의 철 박막)이 포함되어 있으며,이 영역의 편광은 쓰기 헤드에 의해 변경됩니다. 실제 데이터 인 1과 0은 한 편광에서 다른 편광으로의 일련의 전환으로 인코딩됩니다. 하나의 편광 영역은 실제로 1 비트가 아니라, 하나의 편광에서 다른 편광으로의 전이 타이밍은 하나 또는 제로가 "판독"되는지를 결정하는 것이다. 표준 코딩 방법 은 http://en.wikipedia.org/wiki/Run-length_limited 를 참조하십시오 .

읽기 / 쓰기 헤드 자체는 실제로 디스크에 의해 생성 된 필드의 분극을 감지하거나 (판독) 디스크에 분극을 유도 할 수있는 자기 코일 일뿐입니다.


편광은 내가 들여 쓰기로 언급 한 것입니다. 기본적으로 헤드가 읽는 필드의 유도.
채드 해리슨

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이해해야 할 것은 인코딩 부분이라고 생각합니다. 많은 신호 방식에서 전환이 없으면 타이밍을 유지하기가 어려워 지므로 긴 문자열 0 또는 1을 원하지 않습니다. RLE 타입 인코딩 방식은 실제 데이터에 관계없이 물리 매체에서 특정 주파수의 천이를 보장하려고 시도한다. 이더넷에서 차동 라인 (및 타이밍)의 바이어스를 피하기 위해 유사한 방법이 사용됩니다.
Mark

이 유형의 인코딩은 일반적으로 "클럭"과 "데이터"가 하나의 신호로 결합 될 때 사용됩니다. 이것은 알려지지 않은 환경을 통해 거리를 이동해야하는 신호에서 가장 자주 수행됩니다. S / PDIF를 통한 이더넷 및 디지털 오디오는 예입니다. 하드 드라이브에서이 작업을 수행하는 이유는 대부분 클럭이 없기 때문이지만 모든 데이터 트랙 옆에 클럭 트랙을 인코딩 할 수는 있지만 공간을 잃고 디스크의 모든 트랙의 원주가 다르기 때문에 클럭이 하나이므로 마스터 클럭은 1 개만 가질 수 없습니다.
Mark

그래서 이것은 맨체스터 인코딩과 같은 것일까 요?
ajs410

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디스크에 정보를 저장하는 것은 바코드에 정보를 표시하는 것과 다소 유사합니다. 디스크 트랙의 각 위치는 바코드의 흰색과 검은 색 영역에 해당하는 두 가지 방법 중 하나로 편광됩니다. 바코드와 마찬가지로, 이들 편광 영역은 데이터를 코딩하는데 사용되는 다양한 폭을 갖는다. 그러나 실제 인코딩은 다릅니다. 바코드는 일반적으로 십진수 또는 비교적 작은 세트 (코드 39의 경우 43 자)에서 선택한 문자를 보유하는 데 사용되는 반면 디스크 드라이브는 기본 256 바이트를 저장하는 데 사용됩니다. 구형 드라이브 기술은 단지 3 개의 폭의 자기-펄스 영역을 사용하는데, 가장 넓은 폭은 가장 좁은 폭의 3 배입니다. 최신 드라이브 기술은 더 많은 폭을 사용합니다. 매체가지지 할 수있는 가장 좁은 영역의 폭이 폭 사이의 최소 식별 가능한 거리보다 상당히 넓기 때문이다. 1980 년대에 주어진 최소 너비를 가진 드라이브에서 다른 너비의 수를 늘리면 사용 가능한 용량이 50 % 증가합니다. 나는 오늘 그 비율이 무엇인지 모른다.

무작위로 쓰기 가능한 디스크의 정보는 섹터로 나뉘며 각 섹터 앞에 섹터 헤더가 있습니다. 섹터 헤더 자체가 앞에오고 그 뒤에 공백이옵니다. 섹터 헤더와 섹터는 다른 곳에서는 발생할 수없는 영역 너비의 특수 패턴으로 시작합니다. 섹터를 읽으려면 드라이브가 "섹터 헤더"를 나타내는 특수 패턴을 감시 한 다음 뒤에 오는 바이트를 읽습니다. 드라이브가 원하는 섹터와 일치하면 "데이터 헤더"를 나타내는 패턴을 감시하고 관련 데이터를 읽습니다. 데이터가 관심있는 섹터와 일치하지 않으면 드라이브는 다른 "섹터 헤더"를 찾습니다.

섹터를 작성하는 것은 조금 까다 롭습니다. 드라이브 전자 장치는 읽기 모드와 쓰기 모드 사이를 전환하는 데 짧지 만 0이 아닌 (전혀 예측 가능한 것은 아님) 시간이 걸립니다. 이를 해결하기 위해 드라이브는 한 번에 전체 섹터에만 데이터를 쓰게됩니다. 섹터를 쓰려면 드라이브가 읽기 모드에서 시작하여 섹터의 헤더가 기록 될 때까지 기다립니다. 그런 다음 쓰기 모드로 전환하고 데이터를 출력 한 다음 다시 읽기 모드로 전환합니다. 데이터 영역 앞뒤에 간격이 있기 때문에 (1) 블록의 "시작"패턴이 앞에 오는 일부 데이터가 선행되는 경우 드라이브가 쓰기 모드로 약간 더 빠르거나 느리게 전환되는지 여부는 중요하지 않습니다. '시작 패턴과 일치하지 않으므로 드라이브가 "늦게"시작하더라도 지워지지 않은 이전 블록의 일부가

데이터를 읽을 때, 이전 블록 시작 마킹 이후에 보이는 자기 영역을 "계산"하여 디스크의 특정 지점으로 어떤 데이터를 나타내는 지 결정합니다. 데이터를 쓸 때 헤드가 통과하는 디스크의 스폿으로 표시되는 데이터는 지금까지 기록 된 데이터 양의 컨트롤러 수에 따라 결정됩니다. 쓰기 프로세스에는 특정 양의 "슬로프"가 있기 때문에 쓰기 전에 디스크의 어떤 지점이 어떤 비트를 나타낼 지 정확하게 예측할 수있는 방법이 없습니다.

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