Πώς αποθηκεύονται οι πληροφορίες μαγνητικά στους σκληρούς δίσκους του υπολογιστή;

Ακολουθεί μια κατανομή του τρόπου με τον οποίο η μαγνητική αποθήκευση λειτουργεί σε σκληρούς δίσκους:

τα βασικά:

* Πλάκες: Ένας σκληρός δίσκος αποτελείται από μία ή περισσότερες κυκλικές πιατέλες από αλουμίνιο ή γυαλί. Αυτές οι πιατέλες είναι επικαλυμμένες με ένα λεπτό στρώμα σιδηρομαγνητικού υλικού, συνήθως οξειδίου του σιδήρου.

* Μαγνητικές περιοχές: Αυτή η σιδηρομαγνητική επικάλυψη αποτελείται από μικροσκοπικές μαγνητικές περιοχές. Κάθε τομέας λειτουργεί σαν μικροσκοπικός μαγνήτης με βόρειο και νότιο πόλο. Αυτοί οι τομείς μπορούν να ευθυγραμμιστούν προς διαφορετικές κατευθύνσεις.

* Δεδομένα γραφής: Για να γράψετε δεδομένα, ο σκληρός δίσκος χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρομαγνήτη που ονομάζεται write head . Αυτή η κεφαλή τοποθετείται πολύ κοντά στην επιφάνεια της πιατέλας. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσα από την κεφαλή εγγραφής, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτό το πεδίο ευθυγραμμίζει τις μαγνητικές περιοχές στην πιατέλα σε ένα συγκεκριμένο μοτίβο που αντιπροσωπεύει τα δεδομένα που γράφονται (0s και 1s).

* Δεδομένα ανάγνωσης: Για να διαβάσετε δεδομένα, μια παρόμοια διαδικασία εμφανίζεται με μια κεφαλή ανάγνωσης . Η κεφαλή ανάγνωσης ανιχνεύει το μαγνητικό πεδίο των ευθυγραμμισμένων περιοχών στην πιατέλα. Ανάλογα με την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου, η κεφαλή ανάγνωσης το ερμηνεύει ως 0 ή 1.

Εδώ λειτουργεί με περισσότερες λεπτομέρειες:

1. Μετατροπή δεδομένων: Τα δεδομένα από τον υπολογιστή σας μετατρέπονται για πρώτη φορά σε μια σειρά 0s και 1s. Αυτή είναι η γλώσσα των ψηφιακών πληροφοριών.

2. Τομέας: Οι πιατέλες χωρίζονται σε ομόκεντρους κύκλους που ονομάζονται κομμάτια , και κάθε κομμάτι χωρίζεται περαιτέρω σε μικρότερα τμήματα που ονομάζονται τομείς . Κάθε τομέας μπορεί να κρατήσει ένα συγκεκριμένο ποσό δεδομένων (συνήθως 512 bytes).

3. Λειτουργία εγγραφής: Η κεφαλή εγγραφής μετακινείται στον επιθυμητό τομέα στην πιατέλα. Περνώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω της κεφαλής εγγραφής, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που ευθυγραμμίζει τις μαγνητικές περιοχές σε ένα συγκεκριμένο μοτίβο για να αντιπροσωπεύει τα δεδομένα που γράφονται (0s και 1s).

4. Διαβάστε τη λειτουργία: Η κεφαλή ανάγνωσης ανιχνεύει το μαγνητικό πεδίο των ευθυγραμμισμένων περιοχών καθώς κινείται πάνω από την πιατέλα. Ανάλογα με την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου, η κεφαλή ανάγνωσης το ερμηνεύει ως 0 ή 1. Αυτές οι πληροφορίες μεταφράζονται στη συνέχεια σε χρήσιμα δεδομένα από τον υπολογιστή.

Βασικές έννοιες:

* Πυκνότητα δυαδικών ψηφίων: Ο αριθμός των δυαδικών ψηφίων (0s και 1s) που μπορούν να αποθηκευτούν ανά μονάδα περιοχής σε πιατέλα. Η υψηλότερη πυκνότητα σημαίνει ότι μπορούν να αποθηκευτούν περισσότερα δεδομένα.

* αναζήτηση χρόνου: Ο χρόνος που παίρνει τα κεφάλια ανάγνωσης/εγγραφής για να μετακινηθείτε σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία στην πιατέλα.

* λανθάνουσα κατάσταση: Ο χρόνος που χρειάζεται για τον επιθυμητό τομέα να περιστρέφεται στη θέση του κάτω από την κεφαλή ανάγνωσης/εγγραφής.

Περιορισμοί:

* Απώλεια δεδομένων: Τα μαγνητικά πεδία μπορούν να επηρεαστούν από εξωτερικές μαγνητικές δυνάμεις (όπως μαγνήτες), ισχυρά ηλεκτρικά ρεύματα και ακόμη και υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό μπορεί ενδεχομένως να οδηγήσει σε απώλεια δεδομένων.

* Φυσική ανθεκτικότητα: Οι σκληροί δίσκοι είναι ευαίσθητοι σε φυσικό σοκ και δόνηση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο συνήθως στεγάζονται σε ισχυρά περιβλήματα.

Σύγχρονες τάσεις:

* SSDS (μονάδες στερεάς κατάστασης): Αυτά χρησιμοποιούν μνήμη flash αντί για μαγνητικές πιατέλες, προσφέροντας πολύ ταχύτερες ταχύτητες ανάγνωσης/εγγραφής και μεγαλύτερη ανθεκτικότητα.

* Καταγραφή μαγνητικής εγγραφής (SMR): Μια νεότερη τεχνολογία που επιτρέπει υψηλότερη πυκνότητα αποθήκευσης γράφοντας δεδομένα σε επικαλυπτόμενα κομμάτια.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε άλλες ερωτήσεις!