Компьютеры и Интернет
Магнитные носители, такие как жесткие диски (HDD), на поверхности носителя осаждается очень тонкий слой магнитного материала. У HDD есть то, что мы обычно называем головкой чтения/записи, которая находится прямо над поверхностью. Головка почти, но не совсем касается поверхности, чаще всего в нескольких нанометрах от неё. Эта головка чтения / записи затем пропускает магнитное поле через поверхность носителя в крошечных участках, называемых магнитными доменами. (Не путать с научным термином.) Они составляют 1 и 0 данных и имеют либо положительный, либо отрицательный заряд.
Каждый крошечный “домен” состоит всего из нескольких сотен зерен магнитного материала, каждое зерно размером всего 10 нм, и их полярность может быть изменена в одно мгновение! Современная головка чтения/записи жесткого диска передвигается по поверхности диска со скоростью тысячи раз в минуту и считывает или записывает новую полярность на эти кристаллы миллионами. Это требует очень крошечных и точных движений поворотного рычага на приводе. Часто в современных дисководах головки чтения и записи будут отделены друг от друга, но расположены очень близко на головке, в старых дисководах они были одним компонентом. Одна часть магнитно заряжает секцию привода, а другая обнаруживает “магнитное сопротивление” для считывания данных.
Часть жесткого диска, на которой хранятся данные, называется пластиной. Пластины представляют собой круглые диски, изготовленные из немагнитного материала, обычно алюминиевого сплава, стекла или керамики, и покрыты тонким слоем (10-20 нм) магнитного материала. Пластины далее разделяются на треки и сектора, где треки представляют собой концентрические круги, а сектора – кругообразные клинья на треке.
Жесткий диск хранит информацию в виде магнитных полей. Данные хранятся в цифровом виде в виде крошечных намагниченных областей на пластине, где каждая область представляет собой бит. Чтобы записать данные на жесткий диск, магнитное поле помещается на крошечное поле в одной из этих двух полярностей: N-S – если северный полюс прибывает раньше южного полюса и S-N – если южный полюс прибывает раньше северного полюса во время доступа к полю. Ориентация в одном направлении (например, N-S) может представлять “1”, в то время как противоположная ориентация (S-N) представляет “0”. Эта полярность чувствуется интегрированными контроллерами, встроенными в жесткий диск.
Со временем эти магнитные точки данных могут стать деполяризованными или более трудными для чтения. Кроме того, из-за хрупкой природы магнитных носителей внезапное отключение питания или сбой компьютера могут повредить данные. Современные SSD-накопители хранят свои данные в гораздо более безопасных и менее хрупких состояниях, которые не имеют некоторых из этих ограничений, но даже на них могут повлиять ошибки при сбоях системы или сбоях программного обеспечения.
