Apa yang Anda sebut area pada hard disk lebih kecil dari sektor?

Jadi saya tahu tentang trek dan sektor, tetapi apa yang Anda sebut "area" pada hard disk yang membentuk sektor ini? Saya berbicara tentang tempat yang menyimpan 1 bit data, area kecil kecil yang menyimpan 1 atau 0 secara magnetis. Tampaknya tidak ada detail yang menggambarkan bagaimana hard drive bekerja. Inilah cara saya mencoba menggambarkannya dalam makalah yang saya lakukan ...

"Komputer menyimpan bit dalam berbagai cara. Hard drive mekanis (HDD), seperti yang ada di laptop saya, tidak mudah menguap (artinya isinya tidak hilang ketika daya ke komputer hilang) dan menyimpan informasi menggunakan magnet. Hard drive terdiri dari piring-piring, yang berbentuk donat, cakram yang sangat halus.Setiap piring memiliki serangkaian trek yang mengelilinginya, dan setiap trek terdiri dari sejumlah sektor yang pada gilirannya dapat menyimpan sejumlah byte yang ditetapkan. Pada MacBook Pro saya, setiap sektor pada hard drive saya dapat menyimpan 512 byte, ini berarti bahwa setiap sektor fisik pada hard drive memiliki 4.096 transistor seperti "area" yang dapat dimagnetisasi atau tidak magnet. Dengan cara ini, hard drive menyimpan informasi biner.

Apakah benda ini bahkan punya nama ?? Setiap dan semua bantuan akan sangat dihargai! Terima kasih sebelumnya

EDIT: Terima kasih kepada semua orang yang menjawab. Apakah seorang siswa sekolah menengah sehingga detail yang ekstrem tidak diperlukan tetapi terima kasih kepada siapa pun yang memberikannya. Kedengarannya seperti tidak ada nama yang disepakati secara umum untuk itu, jadi saya akan tetap menggunakan kata "area" yang sangat umum saya pikir!

Saya percaya istilah yang Anda cari adalah "domain magnetik", "suatu wilayah di dalam bahan magnetik yang memiliki magnetisasi seragam" (wp). Desainer hard drive selalu berusaha mengurangi ukuran domain magnetik.

Tapi.

Pertama, "kode saluran" digunakan: 0s dan 1s yang direkam pada drive tidak sama dengan 0s dan 1s yang Anda tulis dan pada akhirnya akan dibaca. Serbuk gergaji benar tentang bagaimana 1s dan 0s direkam, tetapi masih ada lagi: Drive memulihkan pulsa clock (sehingga dapat mengetahui di mana harus mengharapkan pembalikan fluks, jika ada) dari pembalikan polaritas fluks , tetapi tidak dapat melakukannya dari peregangan di mana tidak ada pembalikan.

Ini bisa jadi masalah. Sangat masuk akal bahwa seseorang mungkin menulis seluruh sektor - 4096 bit dengan sektor 512-byte - dari semua 0s! Yang akan (jika direkam secara sederhana) tidak memiliki pembalikan fluks. Karena penyimpangan dalam kecepatan rotasi, antara lain, drive kemungkinan akan "kehilangan tempatnya" jauh sebelum akhir sektor itu.

Jadi data yang akan ditulis sebenarnya diperluas menjadi bit lebih banyak, menggunakan kode saluran yang memastikan tidak akan pernah ada lebih dari sejumlah pembalikan non-fluks yang ditulis dalam satu baris.

Saya tidak memiliki referensi untuk kode saluran yang digunakan dalam hard drive modern, tetapi Anda bisa memahami cara kerjanya dengan mencari "delapan hingga empat belas modulasi" ("EFM") yang digunakan pada CD. Di bawah EFM, setiap kelompok delapan bit (yang memiliki 256 kemungkinan kombinasi 0s dan 1s) akan dikonversi ke urutan 14 bit (16384 kombinasi, tetapi hanya 256 di antaranya adalah kode yang valid). Urutan dalam setiap kode 14-bit dipilih sehingga tidak pernah ada lebih dari beberapa - saya pikir itu tiga - non-fluks-pembalikan (0s) berturut-turut. Mereka juga dipilih untuk mengurangi bandwidth sinyal. Kedengarannya aneh, tetapi itu benar: Dengan merekam lebih banyak bit, Anda bisa lolos dengan transisi fluks yang lebih sedikit. Misalnya, delapan bit semua 1 akan membutuhkan delapan pembalikan fluks tanpa kode saluran,

Sekarang, pikirkan bit pertama yang ditulis untuk suatu sektor. Mari kita asumsikan 0. Di mana itu? Berkat kode saluran, bit pertama yang benar-benar ditulis ke sektor mungkin 1!

Kebetulan, berbicara tentang CD tidak sesederhana yang terlihat. CD menggunakan skema serupa dengan yang dijelaskan oleh serbuk kayu: Awal atau akhir dari "lubang" menandai 1, tempat di mana lubang dapat dimulai atau berakhir, tetapi tidak, adalah 0. Seperti pembalikan fluks.

Lalu ada koreksi kesalahan. Koreksi kesalahan melibatkan data tambahan yang disimpan di setiap sektor. Di masa lalu drive akan membaca bidang data primer + data ECC sektor ini, dan jika ada kesalahan terdeteksi (misalnya, dengan membaca salah satu dari banyak kode saluran "tidak boleh ada"), drive akan menggunakan data ECC untuk memperbaiki kesalahan.

Tidak lagi. Kepadatan data modern sedemikian sehingga kesalahan lebih atau kurang diharapkan . Jadi mekanisme ECC diperkuat sehingga jauh lebih banyak kesalahan dapat diperbaiki.

Ya, ini berarti Anda harus merekam lebih banyak bit, tetapi ini merupakan kemenangan bersih dalam hal kapasitas.

Namun, hasilnya adalah kita tidak dapat benar-benar mengatakan bahwa bit individu, bahkan sedikit kode saluran, direkam di lokasi tertentu, karena data ECC sama pentingnya untuk memulihkan bit sebagai kode saluran. Dan cara ECC bekerja, "pengaruh" setiap bit pada data ECC tersebar di banyak, banyak bit dari data ECC. (Prinsip ini disebut "difusi.")

Jadi, di mana bitnya? Yah, itu semacam menyebar. Ubah satu bit dalam input dan akan ada perubahan dalam pembalikan fluks di banyak tempat di sektor ini.

Jika itu tampak aneh, tunggu sampai Anda mengetahui tentang PRML, yang merupakan kependekan dari "kemungkinan respons maksimum kemungkinan": bahkan bentuk gelombang pulih dari kepala, di mana drive mencari pembalikan fluks, ditafsirkan secara statistik. Tapi itu tidak ada hubungannya dengan "di mana bit berada".

Saya berbicara tentang tempat yang menyimpan 1 bit data, area kecil kecil yang menyimpan 1 atau 0 secara magnetis

Secara teknis partikel magnetik tidak menyimpan "1 atau 0" . Itu hanyalah cerita rakyat nonteknis untuk mengacaukan konsep penyimpanan magnetik. Ini pembalikan fluks yang menentukan nilai bit, dengan persyaratan bahwa membaca dimulai pada kesenjangan yang terdiri dari nol. Lihat jawaban ini untuk lebih lanjut tentang teknik perekaman magnetik digital.

piring-piring, yang berbentuk donat, disk sangat halus.

"Donat" bukan kata sifat yang tepat untuk digunakan. "Donat" identik dengan torus, dan tidak ada permukaan yang rata.

Setiap piring memiliki serangkaian trek yang mengelilinginya,

Track adalah lingkaran konsentris pada permukaan piring-piring.
Konsep silinder perlu disebutkan.

Ini berarti bahwa setiap sektor fisik pada hard drive memiliki 4.096 transistor seperti "area" yang dapat dimagnetisasi atau tidak.

Ini adalah deskripsi yang tidak akurat. Rekaman magnetik tidak seperti "transistor" (misalnya saklar). Lapisan magnetik permukaan platter tidak dapat "tidak dimagnetisasi" .

Setiap area yang dimagnetisasi mewakili biner 1 dan area mana pun yang tidak termagnetisasi mewakili biner 0

Ini tidak akurat. Partikel bermagnet dipolarisasi dalam salah satu dari dua arah untuk membuat pembalikan fluks untuk menentukan keadaan bit. Tidak ada perubahan fluks menunjukkan keadaan bit yang sama dengan bit sebelumnya. Perubahan fluks menunjukkan bahwa bit adalah kebalikan dari bit sebelumnya.

apa yang Anda sebut "area" pada hard disk yang membentuk sektor ini?

"Sektor * sebenarnya terdiri dari catatan ID dan catatan data .
Catatan data biasanya terdiri dari byte sinkronisasi terkemuka , byte data payload, dan byte ECC.

Pada beberapa jenis HDD, seperti Storage Module Drive (SMD) yang lama dan berdiri di lantai, paket disk yang dapat dilepas menggunakan permukaan servo yang direkam sebelumnya untuk menyediakan pengaturan waktu bit dan posisi silinder / track. Sinyal pengaturan waktu yang direkam sebelumnya ini diperoleh dengan membaca bit pada permukaan ini.

Dari manual referensi SMD (untuk CDC BJ4A1 dan BJ4A2):

Dibit adalah istilah singkat untuk bit dipol. Dibits direkam pada permukaan servo selama pembuatan paket disk. Jangan bingung permukaan servo dengan permukaan rekaman paket.

Dibits adalah hasil dari cara di mana pembalikan fluks dicatat pada trek servo. Satu jenis trek, yang dikenal sebagai trek Genap, berisi dibit negatif. Jenis trek lain, trek Ganjil, berisi dibit positif.

Tapi dibits bukan nama yang kamu cari.
Istilah paling tepat yang bisa saya temukan adalah sel , seperti pada:

Lamanya waktu yang diperlukan untuk mendefinisikan satu bit informasi adalah sel.

Perhatikan bahwa definisi ini merujuk pada waktu daripada partikel magnetik.

Saya telah bekerja untuk produsen disk dan menangani perangkat keras plus firmware yang membaca, menulis, dan memformat data. Tidak ada nama untuk sesuatu yang lebih kecil dari suatu sektor. Namun, suatu sektor tidak harus berukuran 512 byte. Saya telah bekerja pada sistem yang memiliki sektor yang berkisar 64-8192 byte.

Seperti yang telah disebutkan orang lain, akan sangat membantu untuk mengetahui audiens. Penjelasan yang diajukan OP salah dalam banyak hal. Saya ingin tahu audiens sebelum mengusulkan penjelasan. Untuk apa nilainya, artikel Wikipedia untuk sektor disk, https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector , memiliki penjelasan yang masuk akal dari orang awam.

Sesuatu yang hilang dari artikel Wikipedia tentang sektor disk adalah cakupan bagian-bagian dari suatu sektor. Sebagian besar disk adalah apa yang kita sebut disk sektor lunak. Sayangnya, "Soft sector" mengalihkan ke artikel floppy disk. Mereka memiliki artikel tentang sektor keras ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_sectoring ) meskipun tidak lengkap karena hard disk yang lebih lama juga hard sektor. Daripada lubang di media mereka menggunakan magnet kecil yang dipasang pada spindle, atau bagian dari spindle yang menjepit sebagian inci dan memiliki lubang seperti lubang pada disket floppy sektor keras, atau didedikasikan satu permukaan piring yang telah direkam sebelumnya di pabrik dengan tanda sektor dan jam. Sektor keras menyederhanakan logika yang diperlukan untuk mencari tahu kapan Anda bisa mulai membaca atau menulis data.

Hard disk yang diproduksi sejak awal 1980-an adalah sektor lunak. Sektor lunak memiliki komponen berikut:

• Pembukaan - ini adalah urutan bit khusus yang polanya tidak pernah muncul dalam data.
• Header - ini berisi nomor sektor dan trek. Dalam beberapa disk yang saya kerjakan kami juga mencatat nomor kepala di sini juga.
• Sinkronisasi - ini adalah pola khusus seperti pembukaan. Itu ada karena
  • Diperlukan waktu yang terbatas untuk memeriksa data header untuk melihat apakah ini adalah sektor yang ingin kita baca atau tulis.
  • Dibutuhkan sejumlah waktu terbatas untuk mengalihkan kepala dari mode baca (membaca header) ke mode tulis (untuk menulis data disk).
  • Kecepatan rotasi tidak konstan meminta disk semakin tua, semakin panas atau dingin, atau voltase catu daya berubah.
• Data - Data dimulai segera setelah pola sinkronisasi. Saat menulis sektor, kami membaca tajuk lalu menulis sinkronisasi dan data. Saat membaca, kami membaca sinkronisasi dan penggunaannya yang dapat mendeteksi awal data. Ada banyak cara untuk merekam data. Non-return-to-zero (lihat Wikipedia) adalah metode yang umum. Disk awal menggunakan longitudinal magnetic recording (LMR) (lihat Wikipedia), sedangkan disk modern menggunakan Perpendicular Magnetic Recording (PMR) (lihat Wikipedia)
• Berikut datanya adalah Cyclic redundancy check (CRC) (disk lama) atau Kesalahan Memeriksa dan Mengoreksi (ECC) (disk yang lebih baru) bit kode.
• Mengikuti CRC / ECC adalah pola kepemimpinan. Ini sangat mirip dengan pola sinkronisasi dan agar pengontrol disk tahu itu mengenai akhir data. Jika membaca leadout cepat atau lambat dari yang diharapkan maka controller tahu ada kesalahan dalam proses.
• Ada sedikit bantalan setelah leadout. Tidak ada yang tertulis di sini. Itu ada dalam kasus disk berputar sedikit lebih cepat dari biasanya pada saat suatu sektor ditulis. Kami tidak ingin menimpa Pembukaan sektor berikut, apalagi tajuk, sinkronisasi, atau datanya.

Jadi, kembali ke pertanyaan OP, sementara tidak ada nama untuk hal-hal yang lebih kecil dari suatu sektor masih ada sedikit di sana.

Beberapa disk yang telah saya kerjakan melakukan blocking dan deblocking sektor. Sebagai contoh, kita bisa menggunakan sektor 1024 byte pada zona media tertentu (lihat Perekaman bit zona (ZBR) di Wikipedia) tetapi dunia luar hanya melihat sektor 512 byte. Pada dasarnya, untuk setiap zona kami menggunakan ukuran sektor pada disk paling efisien. Saya menggunakan istilah "ukuran sektor" dan "ukuran sektor internal" yang berarti bahwa kadang-kadang kita berurusan dengan hal-hal yang lebih kecil dari suatu sektor, mereka masih disebut sektor.

ollimpia, saya akan mengganti bagian terakhir dari penjelasan Anda dengan:

"Dapat menyimpan 512 byte yang masing-masing memiliki delapan bit. Ini berarti bahwa setiap sektor fisik pada hard drive menampung 4096 bit data. Piring-piring dilapisi dengan bahan khusus yang keduanya dapat dengan baik mempertahankan polaritas magnetik dan memungkinkan polaritas dengan mudah diubah. Data disimpan menggunakan kombinasi polaritas magnetik utara-ke-selatan dan selatan-ke-utara. "

Saya sengaja tidak memberikan nama seperti "spot" atau "area" untuk bit di media. Tidak ada kata yang salah tetapi mereka juga tidak cocok. Saya juga sengaja tidak mengeja terjemahan 4096 bit data ke dalam "bintik-bintik" terpolarisasi di media.

Alasan saya menghindari kata-kata seperti "spot" atau "area" adalah ketika membaca data kita tidak membaca polaritas magnetik tetapi lebih merasakan pergeseran dari satu polaritas ke polaritas lainnya. Jadi kita mencari "shift" atau "no-shift" untuk mengetahui apakah kita berurusan dengan bit 0 atau 1.

Alasan saya menghindari mengatakan ada terjemahan satu-ke-satu antara bit data dan apa yang tertulis di media disk adalah bahwa kita tidak bisa pergi terlalu lama dengan "no-shift" karena kita mungkin kehilangan jejak di mana kita berada . Kami menggunakan shift untuk tetap sinkron. Disk drive menerjemahkan urutan bit data menjadi urutan bit yang sedikit lebih lama yang digunakan pada media fisik. Urutan yang digunakan pada media dirancang sedemikian rupa sehingga kita tidak pernah berjalan terlalu lama dengan "tidak ada shift" terlepas dari apa yang berisi data pengguna.

Group Code Recording (GCR) adalah metode umum untuk pengkodean data yang dapat dijelaskan dengan menggunakan lima bit pada media untuk merekam setiap empat bit data. Itu bukan penjelasan yang sempurna karena disk melihat pergeseran polaritas dan bukan bit. Jika Anda melihat tabel di https://en.wikipedia.org/wiki/Group_code_recordingAnda akan melihat urutan nol dan satu. Nol "tidak ada shift" dan satu adalah "shift." Empat bit data "0111" dapat dikodekan sebagai "10111". Kita membaca "10111" dari kiri ke kanan dan ketika menulis ini ke media, kita akan mempolarisasi media sebagai: 1) utara ke selatan (bergeser atau tidak bergeser tergantung pada bit terakhir dari nybble sebelumnya) 2) utara- ke-selatan (tidak ada pergeseran dibandingkan dengan bit sebelumnya) 3) selatan-ke-utara (bergeser dibandingkan dengan bit sebelumnya) 4) utara-ke-selatan (bergeser dibandingkan dengan bit sebelumnya) 5) selatan-ke-utara (bergeser dibandingkan dengan bit sebelumnya)

Sebelumnya saya menjelaskan bagian-bagian dari sektor dengan pembukaan, sinkronisasi, dll. Pembukaan, sinkronisasi, dll direkam menggunakan pola pergeseran yang tidak ada dalam tabel terjemahan GCR. Biasanya mereka adalah longs of shifts atau no-shift. Misalnya, 6250 GCR RLL tidak akan pernah memiliki lebih dari tujuh shift berturut-turut yang berarti pola khusus kami bisa delapan atau lebih shift dalam satu baris. 6250 GCR RLL juga tidak akan memiliki lebih dari dua tanpa-pergeseran dalam satu baris yang berarti kita dapat menggunakan tiga atau lebih tanpa-shift sebagai pola khusus yang tidak akan pernah ada dalam data pengguna yang direkam.

Ketika teknologi membaik, kami dapat menjalankan "tidak ada shift" lebih lama. Hal ini menyebabkan sistem pengkodean yang lebih efisien daripada empat bit data yang dikodekan sebagai lima bit pada disk. Efisiensi ekstra telah digunakan untuk meningkatkan penyimpanan yang tersedia tetapi juga untuk menambah pemeriksaan kesalahan dan perbaikan (ECC).

Peningkatan teknologi lainnya adalah untuk mengambil keuntungan dari yang dapat membedakan dari selatan ke utara selain dari utara ke selatan dan "rekaman analog" di mana mereka dapat memvariasikan intensitas polaritas sebagai cara untuk memeras tambahan informasi ke media.

Dengan demikian, sementara disk dalam Macbook Pro tampaknya menjadi insinyur perangkat penyimpanan digital yang mendesain kepala baca / tulis dan lapisan yang diterapkan pada piringan disk bekerja dengan sinyal analog.

Jika Anda tertarik pada matematika maka cari "aritmatika bidang terbatas" dan "aljabar abstrak" yang keduanya digunakan dalam mendesain apa yang dikenal sebagai sistem pengkodean saluran.

Daripada "berbentuk donat" saya akan mengatakan bahwa piringan cakram terlihat seperti cakram CD atau DVD yang terbuat dari logam atau bahan keras lainnya. Piring kosong yang siap dipasang di disk memiliki lubang di tengah seperti yang Anda lihat di CD atau DVD.

Ini pertanyaan yang menarik namun dari pengetahuan saya ini tidak memiliki nama kecuali mungkin untuk sifat material dari piring itu sendiri.

Namun jika Anda memang ingin memecah informasi lebih lanjut, Anda dapat menjelaskan bahwa Anda memiliki Sektor Geometrik dan Sektor Data;

Sektor Geometrik adalah bagian 'potongan kue' di piring

Sektor Data, AKA a block, adalah sub-divisi trek. Ini mengacu pada bagian lintas trek dan sektor geometris. Setiap sektor menyimpan jumlah data yang tetap. - Ini lebih tentang penjelasan Anda daripada Sektor Geometrik.

Semoga ini membantu.

Sunting: Sesuai komentar di bawah ini, silakan lihat http://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector

Juga untuk dicatat bahwa sektor Geometrik (atau Geometris) tidak eksklusif untuk Hard Drive, banyak hal dapat memiliki Sektor Geometrik, itu hanya cara yang baik untuk memisahkan jika Anda berbicara tentang Sektor Utuh atau Sektor Data.