Bagaimana keadaan posisi bit pada hard drive diukur?

Pertama, saya bukan tipe EE, tetapi saya memiliki dasar yang bagus untuk pekerjaan fisika pada level yang cukup rendah. Saya bertanya-tanya mekanisme apa yang mengukur lekukan magnetik pada piringan hard drive (jika itu masalahnya), dan / atau spesifikasi dan varian yang menentukan 1 atau 0.

Seperti yang Mark katakan, itu adalah perubahan dalam polarisasi yang digunakan untuk menyandikan data; kepala magnet tidak akan melihat medan statis.

Hingga beberapa tahun yang lalu rekaman bersifat longitudinal , yang berarti bidangnya horisontal.

$^2$

Bukan ahli pada hard drive tetapi sebenarnya bukan "lekukan" kecuali jika itu memiliki arti yang berbeda dalam fisika.

"Disk" berisi sejumlah besar daerah bermagnet (benar-benar merupakan film tipis besi pada disk), ketika menulis ke disk, polarisasi daerah ini diubah oleh kepala tulis. Data aktual, satu dan nol, dikodekan ke dalam serangkaian transisi dari satu polarisasi ke polarisasi lainnya. Satu wilayah terpolarisasi tidak benar-benar 1 bit, melainkan waktu transisi dari satu polarisasi ke yang lain adalah yang menentukan apakah satu atau nol "dibaca". Lihat http://en.wikipedia.org/wiki/Run-length_limited untuk metode pengkodean standar.

Kepala baca / tulis sendiri benar-benar hanya gulungan magnetik yang dapat mendeteksi polarisasi bidang yang dihasilkan oleh disk (baca), atau menginduksi polarisasi pada disk (tulis).

Penyimpanan informasi pada disk agak mirip dengan representasi informasi dalam barcode. Setiap lokasi pada track disk dipolarisasi dalam satu dari dua cara, setara dengan area putih dan hitam dari barcode; seperti halnya barcode, wilayah-wilayah yang terpolarisasi ini memiliki berbagai lebar yang digunakan untuk mengkode data. Namun, pengkodean yang sebenarnya berbeda, karena barcode umumnya digunakan untuk menyimpan digit desimal atau karakter yang dipilih dari set yang relatif kecil (43 karakter dalam kasus kode 39), sedangkan disk drive digunakan untuk menyimpan basis-256 byte. Perhatikan bahwa teknologi penggerak yang lebih lama hanya menggunakan tiga lebar daerah pulsa-magnetik, yang terluas tiga kali lebih lebar dari yang tersempit. Teknologi drive yang lebih baru menggunakan lebih banyak lebar, karena lebar wilayah tersempit yang dapat didukung media jauh lebih lebar dari jarak minimum yang bisa dilihat antar lebar. Pada 1980-an, meningkatkan jumlah lebar yang berbeda pada drive dengan lebar minimum yang diberikan akan meningkatkan kapasitas yang dapat digunakan sebesar 50%. Saya tidak tahu apa rasionya hari ini.

Informasi pada disk yang dapat ditulis secara acak dibagi menjadi beberapa sektor, yang masing-masing didahului oleh header sektor; header sektor itu sendiri didahului dan diikuti oleh celah. Baik header sektor dan sektor dimulai dengan pola khusus lebar wilayah yang tidak dapat terjadi di tempat lain. Untuk membaca sektor, drive memperhatikan pola khusus yang menunjukkan "header sektor", lalu membaca byte yang mengikutinya. Jika mereka cocok dengan sektor yang diinginkan drive, drive akan melihat pola yang mengindikasikan "header data" dan membaca data terkait. Jika data tidak cocok dengan sektor yang diminati, drive akan kembali mencari "header sektor" yang lain.

Menulis sektor sedikit lebih rumit. Drive elektronik membutuhkan waktu yang singkat tetapi tidak nol (dan tidak sepenuhnya dapat diprediksi) untuk beralih antara mode membaca dan menulis. Untuk mengatasinya, drive hanya menulis data seluruh sektor dalam satu waktu. Untuk menulis suatu sektor, drive mulai dalam mode baca, menunggu hingga melihat header sektor yang akan ditulis; kemudian beralih ke mode tulis, mengeluarkan data, dan kemudian beralih kembali ke mode baca. Karena ada celah sebelum dan sesudah area data, tidak masalah jika drive kadang-kadang beralih ke mode tulis sedikit lebih cepat atau lebih lambat, asalkan (1) pola "mulai" untuk blok didahului oleh beberapa data yang tidak 't cocok dengan pola awal, sehingga bahkan jika drive mulai "terlambat", bagian dari blok lama yang tidak terhapus tidak akan menang'

Saat membaca data, seseorang menentukan data apa yang diwakili oleh tempat tertentu pada disk dengan "menghitung" daerah magnetik yang terlihat sejak penandaan awal blok. Saat menulis data, data apa yang diwakili oleh tempat pada disk yang dilewati kepala akan ditentukan oleh jumlah pengontrol dari jumlah data yang ditulis sejauh ini. Perhatikan bahwa tidak ada cara untuk memprediksi bit mana yang akan diwakili oleh sembarang tempat pada disk sebelum ditulis, karena ada sejumlah "slop" dalam proses penulisan.