Que fatores limitam a capacidade do disco rígido? [fechadas]

Question

Alguém pode me explicar quais fatores limitam a capacidade do disco rígido? Quero dizer, por que não temos HDD com 1000 terabytes de capacidade?

Obrigado antecipadamente.

    

Answer 1

1. Densidade de área

Os valores de bits de 1 e 0 não são armazenados diretamente no substrato magnético. Em vez disso, os domínios magnéticos são polarizados para gerar inversões de fluxo. Uma inversão de fluxo indica uma mudança no estado do bit, enquanto que nenhuma inversão de fluxo indica o mesmo estado de bit. O estado inicial do bit é sempre presumido como 0.

O substrato magnético tem uma área mínima requerida para um domínio magnético que pode gerar uma inversão de fluxo que gerará uma corrente necessária em uma cabeça de leitura. A densidade de área é o inverso desta área para um domínio magnético. A densidade máxima de área está relacionada com a densidade máxima de bits gravada.

2. Tamanho do HDD

Quando as unidades de disco estavam em gabinetes de chão, o método fácil de aumentar a capacidade era aumentar o número de pratos. O maior pacote de discos (que eu conheço) em produção em massa tinha 20 superfícies de dados em doze pratos de 14 polegadas. Mas a tendência moderna é em direção ao tamanho pequeno e à baixa potência (por exemplo, apenas um ou dois discos).

3. Precisão do posicionador

A montagem típica da cabeça de leitura / gravação traça um arco através da superfície do prato em vez do raio ideal. O comprimento deste arco deve ser mantido curto para minimizar o erro tangencial. Mas, para um determinado arco, a precisão da eletromecânica em um determinado ponto de preço só pode resolver N trilhas por polegada.

    

Answer 2

Física . Ou, mais precisamente, a capacidade de armazenar domínios magnéticos cada vez menores em casos menores. Embora, em teoria, você pudesse aumentar o tamanho dos pratos e o número de pratos praticamente aumentaria o tempo de busca (já que suas cabeças não se movem independentemente e precisariam procurar uma área maior).

Existem algumas tecnologias que tentaram aumentar a densidade - gravação perpendicular , que reorganizou a forma como os domínios magnéticos eram definidos, SMR , que se sobrepõe a faixas e HAMR , que usa domínios menores possibilitados pela desestatização de áreas temporariamente com um laser.

Eles também preenchem algumas unidades com hélio para melhor resfriamento interno e menor resistência.

No final do dia, você vai bater em uma parede.

Há também uma questão de economia . Não há quase ninguém que precise de um único disco petabyte, por maior que seja, quando um grande conjunto de discos rígidos baratos redundantes faria isso e um custo razoavelmente menor, melhores velocidades (já que você pode dividir a transferência de dados em várias interfaces, e gerenciar tudo em um gabinete) e melhor confiabilidade (oops. Acabei de soltar um drive de 1pb de uma janela e todos os meus dados sumiram).

Em suma. Não faz sentido para.

Eventualmente, você poderia obter melhor densidade e velocidade de NAND (simplesmente empacotando em chips maiores, onde haveria ar e bits mecânicos) em um HD normal, mas há um conjunto diferente de compensações - tamanho do processo vs confiabilidade versus rendimento, a necessidade de controlar mais chips torna os controladores mais complexos e assim por diante.

    

Answer 3

Basicamente, isso se resume a limitações de tamanho / densidade / custo do componente.

Unidades de maior capacidade exigem componentes de maior densidade, que, por sua vez, exigem mais insumos de fabricação, o que, por sua vez, custa mais.

Pense nas unidades SSD como um conjunto de chips de pen drives conectados, a tecnologia atual só pode reduzi-los a um determinado tamanho para caber em uma caixa que se encaixa em um compartimento de unidade de disco rígido. (embora alguns sejam construídos diretamente em placas-mãe ou cartões). Como o tamanho pode ser menor, os fabricantes podem investir mais. Essa é a maneira mais básica de olhar para ele.

Ao contrário do HDD, em vez de um revestimento magnético em cima dos pratos, os dados são armazenados em chips de memória que retêm os dados. Esses chips de memória são diferentes daqueles em um pen drive, mais rápidos, mais confiáveis e mais caros de serem fabricados. Mas em termos muito básicos eles funcionam da mesma maneira.