เวลาร้อนสำหรับฮาร์ดดิสก์: ทำไมเทคโนโลยีการบันทึกด้วยแม่เหล็กยังคงแข็งแกร่ง

เมื่อพูดถึงการจัดเก็บข้อมูล คุณอาจคิดว่าอุปกรณ์แม่เหล็กกำลังกลายเป็นอดีตอย่างรวดเร็ว ไดรฟ์โซลิดสเทตเป็นอนาคตหรือไม่? แต่เมื่อฉันไปเยี่ยม เมื่อต้นปีนี้ ฉันรู้สึกประหลาดใจที่เห็นการวิจัยและพัฒนาที่น่าตื่นเต้นมากมายเกิดขึ้นในที่เก็บข้อมูลแบบแม่เหล็ก โฮสต์ของฉันคือนักฟิสิกส์ซึ่งทำงานอย่างใกล้ชิดซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ผลิตอุปกรณ์และผลิตภัณฑ์จัดเก็บข้อมูลแบบแม่เหล็กรายใหญ่ที่สุดในโลก

เป็นหนึ่งในบริษัท

ที่พัฒนาแนวทางใหม่ในการจัดเก็บข้อมูลแบบแม่เหล็ก เพื่อให้จัดเก็บข้อมูลได้รวดเร็วขึ้นและมีความหนาแน่นมากขึ้นกว่าที่เคยเป็นมา แท้จริงแล้วเทคโนโลยีนี้มองไม่เห็นจุดสิ้นสุด ตัวอย่างเช่น IDC บริษัทวิเคราะห์ตลาดคาดว่าจำนวนข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในอุปกรณ์ดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นจาก 33 เซ็ตตาไบต์ 

(33 × 10 21  ไบต์) ในปี 2018 เป็น 175 เซ็ตตาไบต์ภายในปี 2025 หากคุณเก็บข้อมูลจำนวนมากขนาดนั้นไว้ในแผ่น เรียงซ้อนกันจะยืดเป็นระยะทาง 23 เท่าของระยะทางไปยังดวงจันทร์มีการจัดส่งฮาร์ดดิสก์มากกว่า 350 ล้านเครื่องทุกปี และในปี 2562 ตลาดโลกคาดว่าจะมีมูลค่ามากกว่า 80 พันล้านเหรียญ

ทั่วโลกในแง่ของต้นทุนและความเร็วในการเข้าถึง ที่เก็บข้อมูลแบบแม่เหล็กจะชนะขาด และแม้ว่าที่เก็บข้อมูลแบบโซลิดสเตตจะมีราคาถูกกว่า (ซึ่งไม่ใช่และอาจจะไม่มีวันเป็นเช่นนั้น) ความสามารถในการประดิษฐ์ก็ไม่เพียงพอที่จะสร้างที่เก็บข้อมูลจริงตามที่เราต้องการได้ทันเวลา 

มีการจัดส่งฮาร์ดดิสก์มากกว่า 350 ล้านเครื่องทุกปี และในปี 2562 ตลาดโลกคาดว่าจะมีมูลค่ามากกว่า 80 พันล้านเหรียญทั่วโลก โรงงานผลิตเทคโนโลยีของ Seagate ในไอร์แลนด์เหนือเพียงแห่งเดียวคิดเป็นเกือบ 30% ของการจัดหาหัวอ่าน/เขียนทั่วโลก กรอเส้นด้าย

เหลือเชื่อว่าเรามาไกลแค่ไหนในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบแม่เหล็กตั้งแต่ปี 1888 เมื่อวิศวกรชาวอเมริกัน เสนอให้จัดเก็บเสียงในอนุภาคโลหะขนาดเล็กบนเส้นด้ายฝ้ายหรือไหม ความยากลำบากในทางปฏิบัติทำให้ความคิดของ หยุดอยู่กับที่ แต่ในปี 1928 วิศวกรชาวเยอรมัน-ออสเตรีย 

ได้พัฒนา

เครื่องบันทึกเทปแม่เหล็กเครื่องแรก ซึ่งเป็นอุปกรณ์อะนาล็อกสำหรับจัดเก็บเสียง เทปแม่เหล็กถูกใช้ครั้งแรกในการจัดเก็บข้อมูลในปี 1951 เมื่อคอมพิวเตอร์ UNIVAC I ได้รับการพัฒนาทุกวันนี้ สันในรถเข็น “linear-tape” แบบดิจิทัลเป็นรูปแบบการจัดเก็บที่ถูกที่สุด โดยมีราคาต่ำกว่า 0.01 ดอลลาร์ต่อกิกะไบต์ 

พวกเขามีความจุมหาศาล โดยคาร์ทริดจ์ล่าสุดสามารถอัดข้อมูลได้ 30 TB (30 × 10 12ไบต์) ซึ่งเป็นตัวเลขที่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 40 TB ภายในสิ้นทศวรรษนี้ เป็นตลาดมูลค่า 5.8 พันล้านดอลลาร์ที่จะเพิ่มขึ้นเป็น 6.5 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2569 ตามรายงานของ PMR บริษัทข่าวกรองการตลาด

ส่วนหนึ่งขับเคลื่อนโดยความต้องการสำรองข้อมูลแบบออฟไลน์และสำเนาสำหรับการกู้คืนจากภัยพิบัติ และเพื่อรับมือกับภัยคุกคาม “แรนซัมแวร์” ที่เพิ่มขึ้นการคิดเชิงเส้นปัญหาของเทปคือเทปเป็นเส้นตรง ซึ่งหมายความว่าต้องใช้เวลาในการเปลี่ยนจากส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่ง 

นั่นเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้เรามีฮาร์ดดิสก์ ซึ่งช่วยให้เข้าถึงข้อมูลได้รวดเร็วขึ้นโดยการกระโดดจากวงแหวนหรือแทร็กวงหนึ่งไปยังอีกวงหนึ่ง คอมพิวเตอร์เชิงพาณิชย์เครื่องแรกที่ใช้ดิสก์ไดร์ฟแบบเคลื่อนย้ายหัวได้คือRAMAC 305 ของ IBMซึ่งผลิตในปี 1956 บรรจุดิสก์ 50 แผ่น 

แต่ละแผ่นมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 24 นิ้ว มีพื้นที่เก็บข้อมูล 5 MB ซึ่งมีขนาดใหญ่มากในสมัยนั้น ทุกวันนี้ ฮาร์ดดิสก์มีความจุสูงถึง 20 TB ราคาต่ำกว่า 0.02 ดอลลาร์ต่อกิกะไบต์และอยู่ในมือคุณฮาร์ดดิสก์เป็นสิ่งมหัศจรรย์ทางฟิสิกส์และนวัตกรรมทางเทคโนโลยี หัวอ่าน/เขียนขนาดเล็กลอยอยู่เหนือพื้นผิว

ที่เหมือนกระจก (ตัวมันเองเคลือบสารเฟอร์โรแมกเนติกหลายชั้นที่ซับซ้อน) ด้วยระยะห่างเพียง 3 นาโนเมตร การทำงานในอากาศที่ควบคุมความชื้นหรือโพรงที่เติมฮีเลียม ความสูงจะถูกควบคุมโดยตลับลูกปืนอากาศที่สลักลงบนพื้นผิวที่หันไปทางดิสก์ของหัว และติดเข้ากับแถบเลื่อนที่มีความแม่นยำสูงสลัก

ด้วยภาพถ่าย 

(ควบคุมโดยสเต็ปเปอร์ที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ เครื่องยนต์).แทร็กของฮาร์ดดิสก์แต่ละอัน ซึ่งมีประมาณหนึ่งล้านต่อนิ้ว ประกอบด้วยบิตของข้อมูลที่บันทึกในพื้นที่เล็กๆ กว้างเพียง 42 นาโนเมตร (ประมาณหกถึงแปดเกรนแม่เหล็ก) และยาว 10 นาโนเมตร (เกือบสองถึงสามเกรน) 

จานหมุนด้วยความเร็วสูงถึง 15,000 รอบต่อนาที (เร็วพอๆ กับเครื่องยนต์ของรถ Formula 1) ในขณะที่หัวอ่าน/เขียนนั้นประดิษฐ์ขึ้นบนแผ่นเวเฟอร์ขนาด 200 มม. โดยใช้โฟโตลิโธกราฟีและไมโครแอนด์ กระบวนการผลิตนาโนการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์

การตัดเฉือนที่แม่นยำ และสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่มีความแม่นยำสูงของฮาร์ดดิสก์ นับเป็นผลงานทางวิศวกรรมที่น่าประทับใจอย่างยิ่งหัวที่ทันสมัยขึ้นอยู่กับการต้านทานสนามแม่เหล็กในอุโมงค์ (เอฟเฟกต์ควอนตัมที่เชื่อมโยงกับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2550 ) แต่ยังมีการสำรวจการออกแบบขั้นสูง

เพื่อเพิ่มความหนาแน่นต่อไป ฮาร์ดดิสก์แต่ละตัวยังมีหลายหัวและดิสก์สองด้านหลายตัว (ขึ้นอยู่กับพื้นที่จัดเก็บที่ต้องการ) รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมความแม่นยำจำนวนมาก น่าเสียดายที่ฮาร์ดดิสก์ส่วนใหญ่ถูกหุ้มอยู่ในกล่องโลหะที่ดูทึมๆ ซึ่งอาศัยอยู่ในศูนย์ข้อมูล “คลาวด์” ที่ดูทึมๆ นับพันแห่งทั่วโลก

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าปริญญาด้านฟิสิกส์สามารถช่วยให้คุณมีอาชีพที่หลากหลายได้ แต่ความกว้างขวางของระเบียบวินัยนี้อาจทำให้การเลือกเส้นทางอาชีพทำได้ยาก นั่นคือสิ่งที่ คู่มือ สามารถช่วยมุ่งเน้นความคิดของคุณ: ช่วยให้คุณไล่ตามความทะเยอทะยานของคุณในขณะที่ใช้ทักษะที่ได้รับมาอย่างหนัก

credit: brave-mukai.com bigfishbaitco.com LibertarianAllianceBlog.com EighthDayIcons.com outletonlinelouisvuitton.com ya-ca.com ejungleblog.com caalblog.com vjuror.com