Berapa nilai data gigabyte secara fisik membebani hard disk?

Berapa berat fisik memori / penyimpanan satu gigabyte? Katakanlah ini ada di hard disk.

Berapa berat yang terkait dengan atom yang sebenarnya menyimpan data pada disk? Bagaimana nilai ini berubah karena kepadatan disk meningkat?

Kerapatan hard drive diukur dalam bit per inci persegi, yang tertinggi saat ini (5/2013) 750 gigabit per inci persegi. Ini berarti bahwa satu gigabyte data akan memakan waktu sekitar 6,88 milimeter ² . Berat area platter terdiri dari substrat (biasanya kaca dan keramik) dan lapisan magnetik yang sebenarnya menahan butiran magnetik menyimpan data. Lapisan magnetik biasanya terbuat dari paduan kobalt sebagian besar dengan ketebalan 10-20 nm. Dengan asumsi ketebalan 10nm untuk membuat matematika lebih mudah, ini memberi kita sekitar 6,88 * 10 ¹³ nm ³ bahan lapisan magnetik untuk satu gigabyte.

Mengingat kepadatan kobalt, ini berarti bahwa kita dapat memperkirakan beratnya di 0,612471 mikrogram.

Saya tidak yakin berapa berat media, tetapi hampir pasti lebih dari itu.

Pembaruan 2012: Ini semua tentang drive yang dikirimkan sekarang - ada banyak desas-desus tentang Seagate mencapai 1 terabit per inci persegi baru-baru ini, tetapi itu adalah demo teknologi dan belum dikirim dengan cukup.

Pembaruan 2013: Sepertinya kepadatan areal piringan Hard Drive mandek, menurut laporan IBM yang menarik tentang masalah kepadatan Areal . TDK mengatakan mereka dapat mendekati 1.5Tbits / inch ² mark tapi mereka tidak akan muncul di pasar sampai 2014. Seagate teknologi dipuji di tahun lalu seharusnya muncul pada tahun 2014 juga . Tahun depan harus menyenangkan untuk berat gigabytes.

Sebelumnya di "Berapa berat satu gigabyte pada hard disk?"

• 2009: Kepadatan Areal 400 Gbit / dalam ² = 1,1518 mikrogram (ref)
• 2010: Kepadatan Areal 541,4 GBit / in ² = 0,84817 mikrogram (ref)
• 2011: Areal Density 625 GBit / in ² = 0,734966 mikrogram (ref)
• 2012: Kepadatan Areal 744 GBit / dalam ² = 0,617411 mikrogram (ref)

Data yang disimpan pada disk tidak menambah bobot disk. Satu-satunya perbedaan berat pada disk adalah ukuran keseluruhan disk (contoh: HDD biasa lebih besar dari HDD laptop dalam hal ukuran dan biasanya massa, dan disk berukuran lebih besar dapat memiliki lebih banyak piring untuk menyimpan data daripada yang lebih tua) itu sendiri dan dalam bahan yang digunakan untuk membuat disk.

Data disimpan dengan mengganti polaritas magnetik pada disk, bukan dengan menambah atau mengurangi sesuatu dari zat yang sebenarnya. Disk penuh akan memiliki massa yang sama dan karenanya akan menimbang yang sama (dengan asumsi Anda tidak memindahkan disk ke lokasi di mana gravitasi lebih kuat atau lebih lemah, seperti bulan).

Mengubah polaritas hard disk seperti memutar magnet sehingga kutub utara dan selatan diaktifkan. Bukanlah suatu analagous untuk menciptakan ion (menghilangkan atau menambah elektron dari suatu atom untuk memberikannya suatu karage positif atau negatif). Itu secara teoritis dapat mengatur massa disk, tetapi untuk semua maksud dan tujuan elektron -tidak- memiliki massa (jadi sangat kecil sehingga hampir muncul setidaknya), jadi Anda kembali ke titik awal lagi jika disk entah bagaimana beroperasi dengan cara ini, yang tidak.

Pada disk sedikit individu tidak menimbang apa pun, itu hanya perubahan polaritas magnetik; lihat jawaban TheTXI untuk penjelasan yang lebih terperinci tentang ini.

Dalam RAM, bagaimanapun, bit terdiri dari elektron (atau ketiadaan) dan mereka melakukan memiliki massa yang berjarak sekitar 9,10938215 × 10 ^-31 kg. Jadi untuk GiB memori, dengan asumsi distribusi yang sama untuk nol dan satu bit, kita berkeliling

4294967296 n × 9,10938215 × 10 ⁻³¹ kg

4294967296 akan menjadi jumlah satu bit dalam memori (diasumsikan 50%) dan n akan menjadi jumlah elektron yang rata-rata dalam satu bit. Saya telah menemukan satu sumber ¹ yang menentukan nomor ini sekitar 10 ⁵ .

Jadi kami dapat memberikan perkiraan berapa banyak memori yang akan dimiliki 1 GiB (atau 1 GB):

1 GiB, setengah diisi dengan yang ≈ 3,91 × 10 ⁻¹⁶ kg = 391 femtogram

1 GiB, terisi penuh dengan yang ≈ 7,82 × 10 ^-16 kg = 782 femtogram

1 GB, setengah diisi dengan yang ≈ 3,64 × 10 ⁻¹⁶ kg = 364 femtogram

1 GB, terisi penuh dengan yang ≈ 7,29 × 10 ⁻¹⁶ kg = 729 femtogram

Jadi secara umum Anda dapat mengasumsikan bahwa beratnya sangat tidak terlihat (atau, dengan hard disk benar-benar tidak ada).

¹ slide kuliah ini , tetapi mereka dalam bahasa Jerman.

Jawaban tidak serius

Itu tergantung pada ukuran font yang menyimpan teks Anda. Font 24-point sangat berat, sedangkan 8-point cukup ringan. Teks tebal juga menambah bobot, dan Anda harus menghindari menyimpan banyak teks dalam huruf miring, karena semua karakter condong ke kanan, yang mengubah cara disk berputar.

Jawaban serius

Data tidak memiliki massa.

Jawaban yang benar adalah 0. Dia tidak bertanya berapa banyak hard drive yang diperlukan untuk menyimpan 1 GB, dia bertanya berapa berat 1 GB pada hard disk. Seperti yang kita tahu menggunakan penyimpanan magnetik dan bukan muatan listrik (yang akan menimbang sesuatu), maka jawaban yang benar adalah 0.

Itu tergantung data.

Ya, hard drive menyimpan data dengan membalik kutub dalam domain magnetik pada disk - sekilas ini berarti tidak ada yang ditambahkan atau dikurangi sehingga tidak ada beban.

Namun, itu bukan gambaran keseluruhan. Orientasi domain-domain itu penting. Ada energi medan total kurang ketika domain adalah 1010101010 daripada ketika mereka 11111111 atau 00000000. Saya yakin semua orang akrab dengan e = mc ^ 2. Memasukkan energi ke dalam domain TIDAK berarti massa, meskipun jumlahnya sangat sedikit.

Fisika saya bahkan tidak berusaha memperkirakan massa, tetapi saya yakin itu melampaui apa pun yang bisa diukur oleh skala paling sensitif.

Tergantung pada tempat Anda melakukan penimbangan. Salah satu jawaban segera melompat ke membahas femtogram, yang bukan ukuran berat, tetapi mengukur massa.

Di bulan hal-hal yang lebih ringan, di Jupiter mereka lebih berat. Di ruang mereka tidak menimbang apa pun.

Jadi, jawabannya adalah ... tergantung.