기가 바이트 단위의 데이터는 실제로 하드 디스크에서 얼마나 무게가 나가나요?

1 기가 바이트의 메모리 / 스토리지의 실제 무게는 얼마입니까? 이것이 하드 디스크에 있다고 가정 해 봅시다.

실제로 디스크에 데이터를 저장하는 원자와 관련된 무게는 얼마입니까? 디스크 밀도가 증가함에 따라이 값은 어떻게 변경 되었습니까?

하드 드라이브 밀도는 평방 인치당 비트 단위로 측정되며, 현재 가장 높은 평방 인치당 (5/2013) 750 기가비트입니다. 이는 1 기가 바이트의 데이터가 약 6.88 밀리미터 ² 를 차지함을 의미합니다 . 플래터 영역의 무게는 기판 (보통 유리 및 세라믹)과 데이터를 저장하는 자성 입자를 실제로 유지하는 자성 층으로 구성됩니다. 자성 층은 일반적으로 10-20 nm 두께의 대부분 코발트 합금으로 만들어진다. 10nm의 두께를 가정하면 수학 쉽게하기 위해, 이것은 우리에게 약 10 * 6.88 범 ¹³ 내지 ³ 일기가바이트위한 성막 재료를.

코발트의 밀도가 주어지면 0.612471 마이크로 그램에서 무게를 근사 할 수 있습니다.

기판의 무게가 얼마인지는 확실하지 않지만 거의 확실히 그 이상입니다.

2012 업데이트 : 이것은 현재 배송되고있는 드라이브에 관한 것입니다. Seagate 는 최근 평방 인치당 1 테라 비트에 도달하는 데 대한 많은 소문이 있지만 기술 데모이며 아직 출시되지 않았습니다.

2013 년 업데이트 : Areal 밀도에 관한 흥미로운 IBM 보고서에 따르면 하드 드라이브 플래터의 면적 밀도가 정체되고있는 것 같습니다 . TDK는 그들이 접근 할 수 있다고 말한다 인치에게 / 1.5Tbits를 ² 표를 하지만, 2014 년 씨게이트 기술이하도록되어 작년에 선전 때까지 시장에 표시되지 않습니다 뿐만 아니라 2014 년에 표시 . 내년은 기가 바이트의 무게에 흥미로울 것입니다.

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• 2009 : Areal Density 400 Gbit / in ² = 1.1518 마이크로 그램 (ref)
• 2010 : 영역 밀도 541.4GBit / in ² = 0.84817 마이크로 그램 (ref)
• 2011 : 영역 밀도 625GBit / in ² = 0.734966 마이크로 그램 (ref)
• 2012 : 영역 밀도 744GBit / in ² = 0.617411 마이크로 그램 (ref)

디스크에 보관 된 데이터는 디스크의 무게를 증가시키지 않습니다. 디스크의 유일한 무게 차이는 디스크의 전체 크기에 있습니다 (예 : 일반 HDD는 크기 및 일반적으로 대용량 측면에서 랩톱 HDD보다 큽니다. 더 큰 크기의 디스크는 오래된 디스크보다 더 많은 플래터를 가질 수 있음). 디스크를 만드는 데 사용되는 재료에.

실제 물질에서 무언가를 더하거나 빼지 않고 디스크의 자기 극성을 전환하여 데이터가 저장됩니다. 전체 디스크는 질량이 같으므로 무게가 동일합니다 (달과 같이 중력이 더 강하거나 약한 위치로 디스크를 이동하지 않는 경우).

하드 디스크의 극성을 바꾸는 것은 북극과 남극이 바뀌도록 자석을 돌리는 것과 같습니다. 이온 생성 (양 또는 음의 특성을주기 위해 원자의 전자를 제거 또는 추가)에 대한 분석은 아닙니다. 이론적으로 디스크의 질량을 조정할 수는 있지만 모든 의도와 목적을 위해 전자는 질량을 갖지 않습니다. 이 방법으로, 그렇지 않습니다.

디스크에서 개별 비트의 무게는 전혀 없으며 자기 극성의 변화 일뿐입니다. 이에 대한 자세한 설명 은 TheTXI의 답변 을 참조하십시오 .

RAM 그러나 비트들은 전자 구성되어있다 (또는 이의 결여)과 그들이 어떻게 × 10 9.10938215 약 질량이 ^-31 kg한다. 따라서 GiB 메모리의 경우 0과 1 비트에 대해 동일한 분포를 가정하면

4294967296 N × 9.10938215 × 10 ^-31 kg

4294967296은 메모리의 1 비트 수 (50 %로 가정)이고 n 은 1 비트의 평균 전자 수입니다. 약 10 ⁵ 에서이 숫자를 지정한 소스 ¹ 을 찾았습니다 .

따라서 1GiB (또는 1GB)의 메모리 용량이 얼마인지 추정 할 수 있습니다.

1 지브는 절반들 ≈ 3.91 × 10 가득 ^-16 kg = 391 femtograms

1 지브는 완전히 사람 ≈ 7.82 × 10 가득 ^-16 kg = 782 femtograms

1기가바이트는 절반들 ≈ 3.64 × 10 가득 ^-16 kg = 364 femtograms

1GB, 1로 완전히 채워짐 ¹⁶ 7.29 × 10-16 kg = 729 femtograms

따라서 일반적으로 무게가 눈에 띄지 않는다고 가정 할 수 있습니다 (또는 하드 디스크가 존재하지 않는 경우).

¹ 이 강의 슬라이드는 독일어입니다.

심각하지 않은 답변

텍스트가 저장되는 글꼴 크기에 따라 다릅니다. 24 포인트 글꼴은 매우 무겁지만 8 포인트는 매우 가볍습니다. 굵은 체 텍스트는 또한 가중치를 증가 시키며 많은 문자를 기울임 꼴로 저장하지 마십시오. 모든 문자가 오른쪽으로 기울어 져 있으므로 디스크 회전 방식이 변경됩니다.

심각한 답변

데이터에는 질량이 없습니다.

정답은 0입니다. 1GB를 저장하는 데 얼마나 많은 하드 드라이브가 필요한지 묻지 않았고 하드 디스크에 1GB의 무게가 얼마나되는지 물었습니다. 우리가 알고있는 것처럼 (무게 무게가 나는) 전하가 아닌 자기 저장 장치를 사용하므로 정답은 0입니다.

데이터에 따라 다릅니다.

그렇습니다. 하드 드라이브는 디스크의 자기 영역에 극을 뒤집어 데이터를 저장합니다. 언뜻보기에 이것은 더하거나 빼지 않고 무게가 없음을 의미합니다.

그러나 그것은 전체 그림이 아닙니다. 이러한 영역의 방향이 중요합니다. 도메인이 11101111 또는 00000000 인 경우보다 1010101010 인 경우 총 필드 에너지가 적습니다. 모든 사람이 e = mc ^ 2에 익숙 할 것입니다. 에너지를 영역 에 투입하는 것은 질량을 의미하지만, 비록 그 양은 엄청나게 작습니다.

내 물리학은 질량을 추정조차하지 않지만 가장 민감한 스케일로 측정 할 수있는 것 이상이라고 확신합니다.

계량을 수행하는 위치에 따라 다릅니다. 대답 중 하나는 즉시 체중 측정이 아니라 질량을 측정하는 femtogram에 대해 논의합니다.

달의 무게는 줄어들고 목성의 무게는 더 커집니다. 우주에서 그들은 무게가 없습니다.

따라서 대답은 ... 달려 있습니다.