Como a capacidade do HDD pode ser tão grande, mas o fator de forma permanece o mesmo? [fechadas]

Question

Acabei de comprar duas unidades externas de 3 TB USB 3 por um ótimo preço. Vou extrair as unidades para uso do NAS.

Ao fazer isso, fiquei curioso em relação à evolução da capacidade e como a capacidade de armazenar tantos dados pode ser feita e ainda ficar em um formato padrão de 3,5 ". No passado, uma unidade de 40 GB era a mesma forma e tamanho (embora as conexões sejam diferentes, IDE vs SATA).

Eu entendo que a cabeça manipula um pequeno campo magnético no prato e o básico de como os HDDs funcionam. Não sei o que mudou para permitir que o mesmo princípio se aplique e tenha maiores ganhos de capacidade.

Então, como é que agora posso armazenar muito mais dados em pratos e tudo ainda se encaixa em um fator de forma de 3,5 "(ou grande capacidade em 2,5")?

    

Answer 1

Para gravar mais dados no mesmo tamanho, o pacote requer, principalmente, maior densidade de bits. Mais bits por faixa e mais faixas por polegada. A gravação perpendicular permite que os bits ocupem muito menos espaço (provavelmente 10% do espaço necessário para os métodos anteriores). Mas os avanços na micro-mecânica, na microeletrônica, no magnetismo e no processamento de sinais são os principais responsáveis pelas densidades de bit e de pista atuais.

O primeiro disco rígido que possuí (em torno dos anos 70) tinha uma capacidade de 5 MB (sim, Megabytes). Acredito que as especificações foram: 2 pratos - 2 lados (4 superfícies), 300 trilhas por superfície, 17 setores por trilha, 256 bytes por setor (4 * 300 * 17 * 256 = 5.222.400 Bytes).

Isso é cerca de 120 faixas por polegada. Compare isso com o atual dia 236.000 trilhas por polegada e você pode ver de onde vem a capacidade aumentada.

Era uma unidade "nua" (interna) de fator de forma de tamanho completo de 5,25 polegadas ... A mesma largura e altura de uma pilha de 2 unidades de DVD internas típicas, com um comprimento (profundidade) de 30% (ligeiramente menor que 6 x 3,5 x 10 polegadas). Ele pesou sobre o que um laptop HD-Video pesa atualmente.

Na época, era pré-produção, para uso em desenvolvimento. Definitivamente state-of-the-art no momento. Foi fabricado por Shugart Associates e foi embalado dentro de uma mala Samsonite em tamanho real. Completo com cabos, documentação e placa de circuito do adaptador de host SASI (o SASI era o predecessor do SCSI). O gabinete tinha uma inserção de "espuma de borracha" com 2 "recortes", 1 para a unidade e 1 para tudo o mais (a placa de circuito do adaptador host da SASI tinha cerca de 8 x 10 polegadas).

Todo o kit foi comercializado como "Caso de sucesso da Shugart". Não me lembro quanto custou, mas tenho certeza de que provavelmente era pelo menos US $ 1000,00 ou talvez US $ 1000,00. Não me lembro de quanto custou, porque não me custou nada ... Eu ganhei como prêmio "porta" em um seminário que foi hospedado por um distribuidor da Shugart. É a única coisa de qualquer importância que eu já ganhei. Muito triste (5MB disco rígido) pelos padrões de hoje.

    

Answer 2

Não há uma tecnologia que tenha tornado isso possível. Existe um lote de diferentes tecnologias que possuem. É muito difícil definir um, mas alguns exemplos de tecnologias que fizeram uma enorme diferença na densidade de dados seriam gravação perpendicular e rastreamento de cabeça significativamente melhor tornado possível por micro dispositivos eletrônicos mais sensíveis através do uso de magnetotesistência gigante . Eles estão basicamente tornando os bits individuais menores e detectando-os melhor.

Embora estejamos bem perto dos atuais limites teóricos da densidade de dados, novas tecnologias como HAMR provavelmente continue melhorando a densidade de armazenamento.

    

Answer 3

Além das tecnologias mencionadas acima, eu gostaria de acrescentar "Processamento de sinal analógico" e "Conversores A / D" que foram tremendamente aprimorados nas últimas duas décadas. Se você pensar sobre isso, o HDD ainda gira com a mesma velocidade e para a densidade de trilhas comparáveis (que se torna muito mais difícil de aumentar), a única solução para você é gravar mais dados na mesma faixa. Isso significa que você deve ser capaz de induzir e detectar variações de campo magnético muito mais rápidas. Isso só é possível com a eletrônica analógica mais rápida e conversores A / D mais rápidos.

    

Answer 4

Para citar tom'sHARDWARE , uma resposta parcial pode ser:

"Depois de uma unidade, no entanto, a Seagate desenvolveu um drive de 2 GB com dois atuadores. O drive tinha um mecanismo atuador em cantos opostos que, teoricamente, fornecia o dobro da taxa e operava independentemente um do outro. O inversor tinha uma taxa de RPM de 7200 RPM. e tinha uma densidade de pista de 3000 trilhas por polegada.

Por comparação, a nova Cheetah 15K.7 tem uma densidade de 165.000 faixas por polegada e a mais recente unidade de 2 TB da Seagate tem 236.000 faixas por polegada. "

    

Answer 5

A chave aqui é densidade : reduzindo o tamanho das sondas nas cabeças de HDD, desenvolvendo novas técnicas de magnetização, como Perpendicular Recording , e pesquisando materiais que possuem melhores propriedades magnéticas, pode-se fazer trilhas menores nos discos HDD, aumentando assim o número total deles e, consequentemente, o número de bits que podem ser armazenados em um disco.