Во-первых, я не из тех, кто относится к EE, но у меня есть неплохая основа в физике на довольно низком уровне. Мне было интересно, что это за механизм, который измеряет магнитное углубление на диске жесткого диска (если это даже так), и / или спецификации и отклонения, которые определяют 1 или 0.
Как измеряется состояние положения бита на жестком диске?
Ответы:
Как сказал Марк, это изменения в поляризации, которые используются для кодирования данных; магнитная головка не увидит статического поля.
Еще несколько лет назад запись была продольной , что означает, что поля были горизонтальными.
Увеличение емкости жесткого диска требовало другого пути: перпендикулярной записи. Изображение показывает, что вы можете записывать биты ближе друг к другу. В настоящее время жесткие диски имеют емкость более 100 Гб / дюйм , и ожидается, что эта технология может достичь в 10 раз больше.
100 ГБ / дюйм2? Только в одной тарелке? Удивительно!
—
Клабаккио
@clabacchio - ну, на диске 3 ТБ, вероятно, будет использоваться 3 или 4 диска, но эта плотность для каждого из них, да. Это 80 нм 80 нм на 1 бит. Удивительно, действительно.
—
Стивенвх
@clabacchio, обратите внимание, что это Гбит / дюйм ^ 2, а не ГБ / дюйм ^ 2!
—
exscape
@exscape по-прежнему замечательно :)
—
Клабаккио
Не эксперт по жестким дискам, но на самом деле это не «отступ», если это не имеет другого значения в физике.
«Диск» содержит огромное количество намагниченных областей (на самом деле это тонкая железная пленка на диске), при записи на диск поляризация этих областей изменяется пишущей головкой. Фактические данные, единицы и нули, закодированы в серию переходов от одной поляризации к другой. Одна поляризованная область на самом деле не является 1-битным, скорее, время перехода от одной поляризации к другой определяет, является ли единица или ноль «прочитанным». См. Http://en.wikipedia.org/wiki/Run-length_limited для стандартного метода кодирования.
Сами головки чтения / записи на самом деле представляют собой просто магнитные катушки, которые могут либо определять поляризацию поля, создаваемого диском (чтение), либо вызывать поляризацию на диске (запись).
Поляризация - это то, к чему я относил отступы. В основном индукция поля читается головой.
—
Чад Харрисон
Понятно, я думаю, что то, что вы хотите понять, это часть кодирования. Во многих схемах сигнализации вам не нужны длинные строки нулей или единиц, так как без перехода становится трудно поддерживать время. Схемы кодирования типа RLE пытаются гарантировать определенную частоту переходов в физической среде независимо от фактических данных. Подобный метод используется, чтобы избежать смещения дифференциальных линий в Ethernet (и для синхронизации).
—
Марк
Я должен добавить, что этот тип кодирования обычно используется, когда «часы» и «данные» объединяются в один сигнал. Чаще всего это делается в сигналах, которые должны пройти расстояние через неизвестную среду. Ethernet и цифровое аудио через S / PDIF являются примерами, жесткие диски - это еще одна причина, хотя причина для этого на жестком диске в основном в том, что нет часов, можно предположить, что вы кодируете дорожку часов рядом с каждой дорожкой данных, но вы бы теряйте место, и так как каждая дорожка на диске имеет разную окружность, то есть такт, у вас не может быть только 1 мастер такта
—
Марк
Так что это будет своего рода манта как кодирование Манчестера?
—
ajs410
Хранение информации на диске несколько похоже на представление информации в штрих-коде. Каждое местоположение на дорожке диска поляризовано одним из двух способов, эквивалентных белым и черным областям штрих-кода; как со штрих-кодом, эти поляризованные области имеют различную ширину, которая используется для кодирования данных. Фактическое кодирование отличается, однако, поскольку штрих-коды обычно используются для хранения десятичных цифр или символов, выбранных из сравнительно небольшого набора (43 символа в случае кода 39), тогда как дисковые накопители используются для хранения байтов с 256 базовыми символами. Обратите внимание, что в старых технологиях приводов использовались только три области магнитных импульсов, самая широкая из которых была в три раза шире самой узкой. Новые приводные технологии используют гораздо больше ширины, поскольку ширина самой узкой области, которую могут поддерживать носители, значительно шире, чем минимальное различимое расстояние между ширин. В 1980-х годах увеличение количества дисков различной ширины с заданной минимальной шириной увеличило бы полезную емкость на 50%. Я не знаю, каково соотношение сегодня.
Информация на произвольно записываемом диске делится на секторы, каждому из которых предшествует заголовок сектора; заголовок сектора сам предшествует и сопровождается пробелом. Как заголовок сектора, так и сектор начинаются со специальных шаблонов ширины области, которые не могут встречаться где-либо еще. Чтобы прочитать сектор, накопитель следит за специальным шаблоном, который указывает «заголовок сектора», а затем читает байты, следующие за ним. Если они соответствуют сектору, который хочет диск, то он ищет шаблон, указывающий «заголовок данных», и считывает связанные данные. Если данные не соответствуют интересующему сектору, накопитель возвращается к поиску другого «заголовка сектора».
Написание сектора немного сложнее. Электроника привода занимает короткое, но ненулевое (и не полностью предсказуемое) время для переключения между режимами чтения и записи. Чтобы справиться с этим, диски записывают данные только по целому сектору за раз. Чтобы записать сектор, накопитель запускается в режиме чтения, ждет, пока не увидит заголовок записываемого сектора; затем он переключается в режим записи, выводит данные, а затем переключается обратно в режим чтения. Поскольку существуют пробелы до и после области данных, не имеет значения, если диск иногда переключается в режим записи немного быстрее или медленнее, при условии, что (1) шаблону «запуска» для блока предшествуют некоторые данные, которые не не совпадает с шаблоном запуска, поэтому даже если диск запускается «поздно», часть старого блока, которая не была удалена, выиграет »
При считывании данных определяется, какие данные представлены конкретной точкой на диске, путем «подсчета» магнитных областей, видимых после предыдущей маркировки начала блока. При записи данных то, какие данные представлены пятном на диске, которое проходит головка, будет определяться подсчетом контроллера количества записанных данных. Обратите внимание, что не существует способа точно предсказать, какой бит будет представлен каким-либо местом на диске перед его записью, поскольку в процессе записи существует определенное количество «откатов».