Bagaimana kapasitas HDD bisa begitu besar, tetapi faktor bentuknya tetap sama? [Tutup]

Saya baru saja membeli dua drive eksternal 3TB USB 3 dengan harga mahal. Saya akan mengekstrak drive untuk penggunaan NAS.

Dalam melakukan ini, saya menjadi penasaran dengan evolusi kapasitas dan bagaimana kemampuan untuk menyimpan begitu banyak data dapat dilakukan dan masih tetap dalam faktor bentuk 3,5 "standar? Kembali pada hari itu, drive 40GB besar adalah bentuk dan ukuran yang sama (meskipun koneksi berbeda, IDE vs SATA).

Saya mengerti bahwa kepala memanipulasi medan magnet kecil pada platter dan dasar-dasar bagaimana HDD bekerja. Saya tidak tahu apa yang telah berubah untuk memungkinkan prinsipal yang sama berlaku dan memiliki peningkatan kapasitas yang lebih besar.

Jadi bagaimana mungkin saya sekarang dapat menyimpan lebih banyak data pada piring-piring dan semuanya masih cocok dalam faktor bentuk 3,5 "(atau kapasitas besar dalam 2,5" dalam hal ini)?

Untuk merekam lebih banyak data dalam paket ukuran yang sama membutuhkan kepadatan bit yang lebih tinggi. Lebih banyak bit per track, dan lebih banyak track per inch. Rekaman tegak lurus memungkinkan bit mengambil lebih sedikit ruang (mungkin 10% dari ruang yang diperlukan untuk metode sebelumnya). Tetapi kemajuan dalam mikro-mekanika, mikroelektronika, magnet, dan pemrosesan sinyal terutama bertanggung jawab atas bit hari ini dan melacak kepadatan.

Hard drive pertama yang saya miliki (sekitar akhir tahun 1970-an) memiliki kapasitas 5MB kekalahan (ya Megabita). Saya percaya spesifikasi adalah: 2 piring - 2 sisi (4 permukaan), 300 trek per permukaan, 17 sektor per trek, 256 byte per sektor (4 * 300 * 17 * 256 = 5.222.400 Bytes).

Itu sekitar 120 trek per inci. Bandingkan dengan hari ini 236.000 trek per inci dan Anda dapat melihat dari mana peningkatan kapasitas berasal.

Itu adalah ukuran penuh 5,25 inci faktor bentuk drive "telanjang" (internal) ... Lebar dan tinggi yang sama dengan tumpukan 2 drive DVD internal saat ini, dengan panjang (kedalaman) sekitar 30% lebih lama (sedikit lebih kecil) dari 6 x 3,5 x 10 inci). Beratnya sekitar berapa berat laptop HD-Video ukuran penuh saat ini.

Pada saat itu, itu pra-produksi, untuk penggunaan pengembangan. Jelas canggih pada saat itu. Itu diproduksi oleh Rekanan Shugart , dan dikemas di dalam tas Samsonite ukuran penuh. Lengkap dengan kabel, dokumentasi, dan papan sirkuit adaptor host SASI (SASI adalah pendahulu SCSI). Kasing memiliki "karet busa" memasukkan dengan 2 "guntingan", 1 untuk drive dan 1 untuk segala sesuatu yang lain (papan sirkuit adaptor host SASI adalah sekitar 8 x 10 inci).

Seluruh kit dipasarkan sebagai "Kasus Keberhasilan Shugart". Saya tidak ingat berapa harganya, tapi saya yakin itu mungkin setidaknya $ 1000,00 atau $ 1000,00. Saya tidak ingat berapa harganya karena tidak ada biaya apa pun ... Saya memenangkannya sebagai "hadiah pintu" di sebuah seminar yang diselenggarakan oleh distributor Shugart. Ini adalah satu-satunya hal penting yang pernah saya menangkan. Cukup menyedihkan (hard drive 5MB) menurut standar saat ini.

Tidak ada satu teknologi pun yang memungkinkan hal ini terjadi. Ada banyak berbagai teknologi yang dimiliki. Cukup sulit untuk menjelaskan satu tapi beberapa contoh teknologi yang membuat perbedaan besar dalam kepadatan data rekaman tegak lurus dan pelacakan kepala yang jauh lebih baik dimungkinkan oleh perangkat elektronik mikro yang lebih sensitif melalui penggunaan magnetoresistensi raksasa . Mereka pada dasarnya membuat bit individu lebih kecil dan mendeteksinya lebih baik.

Sementara kita cukup dekat dengan batasan teoritis saat ini pada kepadatan data, teknologi baru seperti HAMR mungkin akan terus meningkatkan kepadatan penyimpanan.

Selain teknologi yang disebutkan di atas, saya ingin menambahkan "pemrosesan sinyal analog" dan "konverter A / D" yang telah sangat ditingkatkan selama 2 dekade terakhir. Jika Anda memikirkannya, HDD masih berputar dengan kecepatan yang sama dan untuk kepadatan trek yang sebanding (yang menjadi lebih sulit untuk ditingkatkan), satu-satunya solusi bagi Anda adalah merekam lebih banyak data di trek yang sama. Ini berarti Anda harus dapat menginduksi dan mendeteksi variasi medan magnet yang jauh lebih cepat. Ini hanya dimungkinkan oleh elektronik analog yang lebih cepat dan konverter A / D yang lebih cepat.

Mengutip dari PERANGKAT KERAS jawaban parsial mungkin:

"Namun setelah satu drive, Seagate mengembangkan drive 2 GB dengan aktuator ganda. Drive memiliki mekanisme aktuator di sudut-sudut yang berlawanan yang secara teoritis menyediakan dua kali lipat throughput dan beroperasi secara independen satu sama lain. Drive memiliki tingkat RPM 7200 RPM dan memiliki kerapatan lintasan 3000 trek per inci.

Sebagai perbandingan, Cheetah 15K.7 baru memiliki kepadatan lintasan 165.000 trek per inci dan drive 2 TB terbaru Seagate memiliki 236.000 trek per inci. "

Kuncinya di sini adalah massa jenis : dengan mengurangi ukuran probe pada kepala HDD, dengan mengembangkan teknik magnetisasi baru, seperti Rekaman Tegak , dan dengan meneliti bahan yang memiliki sifat magnetik yang lebih baik, seseorang dapat membuat trek yang lebih kecil pada piring-piring HDD, sehingga meningkatkan jumlah totalnya dan karenanya jumlah bit yang dapat disimpan pada disk.