Středa, 4.Září 2013
Harddisk - zázrak mechaniky
Z běžného platu si dnes můžeme koupit takových pět-deset harddisků o kapacitě 3TB. Jsou jako housky na krámě a přitom jde o zázraky mechaniky.
Magnetická plotna má u běžného “velkého” třiapůlpalcového disku průměr necelých devět centimentrů a tloušťku pod milimetr a točí se obvykle 5400 nebo 7200 otáček za minutu. Co ale znamená nacpat na disk o několika plotnách terabajty dat?
Dnešní harddisk je zařízení zcela regulerně z oblasti oslavovaných i zatracovaných nanotechnologií. Přitom, když ho člověk otevře, může mít pocit, že je to pořád jen rotující magnetofon. Ale zdání klame…
Stačí si představit, že by se disk desetmilionkrát zvětšil. Z nanometrů budou centimetry, z milimetrů desítky kilometrů. Atomy budou jako zrnka hrubého písku.
Datová plotna disku by se najednou nafoukla na průměr skoro 900 kilometrů a tloušťku asi deset kilometrů. Pro fanoušky Starwars: takový tenký plátek z druhé Hvězdy smrti. Byl by to však plátek dokonale hladký - i při těch megarozměrech by jeho nerovnosti neměly víc než pár milimetrů. Samotná magnetická vrstva by byla slupka pár centimetrů “tlustá”.
Nad plotnou by svištělo “ramínko” o délce asi 700 kilometrů, šířce asi 50 kilometrů s několikakilometrovou “hlavičkou” na konci. V takových měřítkách jen zahřátí disku na provozní teplotu znamená na průměru plotny přidat cca sto metrů a tloušťce zhruba metr.
Skutečné magnetické domény vysokokapacitních disků dnes mají desítky nanometrů. V tom zvětšeném měřítku by to byla plocha menší než papír A4. Aby byl záznam na tak malou plochu vůbec možný, je v záznamové hlavičce disku (v měřítku jako menší město) samotný konec magnetického obvodu velký jako dlaň - spočítat v něm zrnko-atomy by Popelce nedalo příliš velkou práci.
Plotna a ramínko, ty dvě struktury velikosti planetek by musely být jen pár centimetrů od sebe, jak hlava plave na vzdušném polštáři.
Ale ramínko při hledání dat kmitá a disk se točí!
Vyhledávací čas rychlých disků jsou milisekundy, ergo ve zvětšeném megaměřítku by konec toho tlustého megaramena uháněl rychlostí bratru sto tisíc kilometrů za sekundu. A plotna samotná? Při 7400 otáčkách za minutu? To máme vzájemnou rychlost ramínka a plotny…Cože?
Ty dvě obří, mnohasetkilometrové obludy by svištěly hodiny, dny, roky, spolehlivě, jen centimetry od sebe…RYCHLOSTÍ SVĚTLA.
Občas si na to vzpomenu, když někde ledabyle klepnu notebookem.
——-
http://www.techradar.com/news/computing-components/storage/how-the-humble-hard-drive-is-made-667183/1#articleContent
http://en.wikipedia.org/wiki/Flying_height