Про жесткие диски и теорию информации

Чем больше равновероятных степеней свободы имеет "ячейка" памяти, тем больше информации хранит и тем плотнее "упаковка" памяти...вроде так...

эээ..ну про статическое и динамическое ОЗУ вроде понятно - там одна двочная степень свободы (да - нет) и сделать память "плотнее" проблематично - питающие напряжения нужны всякие, схемотехника усложняется и т.д. (хотя где-то тут на форуме уже было про "Сетунь"...)

А что мешает сделать "плотнее" жесткие диски? Ведь там магнитные домены, а они могут иметь больше чем два состояния ибо там вектор ( или мне двойку по физике? :/).

То есть вектор магнитного домена квантуется по уровню и уходит на интерфейсные цепи. Понятно что логика винчестера усложниться, но как я понимаю, основной тормоз винчестера это механика, а так мы сможем обеспечить большую площадь информационного покрытия...гм...если там можно выразиться...

Так не делают, потому что:

а)Вектор магнитного домена сложно квантовать по уровню (сигнал/шум, все дела...)

б)Не сложно, но получается медленно

в)Так уже делают, и прощай моя премия Тьюринга

 

shefchick

Да, так. НО иммунитет к шуму также понижается, а вероятность ошибки, следовательно, возрастает. Труды Клода Шаннона нужно целиком читать

 

Quantum

Ну про вероятность ошибки это то понятно (пункт а) -сигнал\шум ), но неужели это такой жупел? Вон в модемах квадратурная модуляция - 32 состояния, а в телефонной сети условия более жестокие на порядок, чем в винчестере(?)

 

shefchick

Со временем плотность жёстких дисков возрасла (первые диски были по 5Мб, или даже меньше). Вот и всё.



Сомневаюсь я в перспективности вашего предложения. Но если оно и достойно премии, то будьте уверены, что правы и в пункте (в).

 

Модем данные передал -- обнаружил ошибку -- передал еще раз.

А на диск еще раз не запишешь, если через месяц ошибку обнаружишь...

 

Вообще то, производители винтов не вчера родились...

 

Trashy

Так выпьем же за то, чтобы сей угнетающий факт никоим образом не мешал полету нашей фантазии и творческому поиску

 

помнится лет эдак 10 назад в Юном Технике читал статью - "ненавижу ньютона" по-моему называлась. в общем с самого детства парень физику изучал "на своей заднице" - т.е. без книжек. Придумал кучу уравнений, законов и т.д. А когда ему лет эдак 16 исполнилось - он узнал про Исаака Ньютона. И ему стало грустно

 

flankerx

на диск ещё раз не запишешь ? Ну , а как же так называемые коды коррекции? Хэш-суммы, предваряющие сектора данных? в том то все и дело, что всё это хозяйство отслеживается ещё на этапе перемагничивания поверхности в момент записи и сразу же корректируется, если что не так. В противном случае винчестеры бы не имели смысла. Да и чувствую я век сих громоздких и безмерно жрущих энергию девайсов уже недолог

 

CARDINAL

flankerx прав. Все коды коррекции не смогут откорректировать все ошибки. В случае передачи данных они нужны только для того, чтобы снизить накладные расходы на обнаружение ошибки и корректировку. Т.е. если у нас в канале связи 90 процентов ошибок - ошибки типа замещения бита и наш код может корректировать ошибку такого типа, то 90 процентов ошибок будет отловлено и исправлено апаратурой DCE, а отальные ошибки будут исправляться средствами более высоких уровней по сетевому стеку. НО, в случае модема, ВСЕГДА есть возможность запросить данные повторно.

В случае винчестера - если у нас со временем ориентация магнитных доменов на пластине меняется, то меняется сам источник информации, и повторный запрос в случае ошибки уже не имеет смысла.



Гм..но тогда и случае если магнитный домен квантуется только на значения -1 и 0, все равно есть верятность ошибки...только она будет минимальной из всех остальных случаев...

Вопрос в другом - если при трех состояниях домена BER(вероятность ошибки) будет не намного больше, чем при двух состояниях - тогда мое предложение имеет определенный смысл.

 

CARDINAL

А эти коды много места занимают. На CD, например, сырой ёмкостью в 3Гб можно записать только 650Мб "сухих" данных, или 700Мб (от силы чуть больше). Если ошибок слишком много, то CD выбрасывают и записывают новый, а ЖД менять раз в месяц - эт ни в какие ворота.

 

shefchick



ферромагнетики и так штука капризная - лишний раз уронишь и здраствуйте новые бэды. А если еще и увеличить количество состояний каждого "бита", то винт вобще превратится в принцессу на горошине. Плюс требования к механнике возрастут, а значит выростет цена. Дешевле будет просто raid-массив поставить.

 

_DEN_

эээ..не совсем понял...вектор магнитного домена меняется от механического воздействия? Т.е. вероятность появления бэда зависит от числа сотояний? :/

эээ..совсем не понял...задача механики - доставить головку к данному сектору. Все. А что в этом секторе - проблемы логики цифровой обработки сигналов...

 

Quantum

А цифры реальные? Получается, что данные дублируются пятикратно? Это как то...сердито получается

 

Я думаю не реальные. Байт на СиДи кодируется

в 14 бит + сектор в 2048 имеет 2352-2048=304

байта кодов коррекции(на самом деле чуть сложнее).

Ровно 2 получается.

 

shefchick

Да. Если взять магнит и долбануть по нему молотком, он частично утратит свои магнитные свойства. Вектора как-бы перерандомятся Лет 10-15 назад в каком-то журнале было предложение делать в молотках дырку и вставлять туда магнит, чтобы гвозди не надо было держать рукой. Предложение хорошее, только товарищи не учли одного - такой молоток будет магнитить "на полную" недолго.



shefchick

Возрастут требования к точности этой доставки. Если каждая капля ферромагнетика будет принимать несколько десятков состояний, то малейшая ошибка повлечет неправильное считывание. Ты уверен что погрешность современной механники достаточна мала?

 

_DEN_

Все равно не понимаю. Площадь домена не зависит от числа состояний(..?). Число состояний - это "глубина" домена, его третье измерение, а головка позиционируется только по двум измерениям. Малейшая шум - и да, у нас неправильное считывание. А ошибка позиционирования механики, если она выходит за площадь нужного домена, будет ошибкой как для двух состояний, так и для большего числа.

Если не трудно, можешь указать, где ошибка в моих вышеприведенных рассуждениях?

 

Предположим у нас расстояние между битами 100 у.е. Вот у нас координаты бита (x, y). Головка доставляется в положение (x+-dx, y+-dy). У нас два состояния - 0 и 1. Какая предельно допустимая величина dx и dy? Ну пусть 25 у.е. А теперь у нас 32 состояния? Я думаю предельно допустимая величина уменьшится до единиц, если не долей у.е. Ведь что такое считывание? Это снятие параметров взаимодействия капли ферромагнетика и считывающей головки. А они как раз и зависят от расстояния. Было бы неплохо если бы кто-нибудь сказал на чем основано считывание. Это измерение силы Ампера, силы Лоренца, какой-то способ измерения индукции?

 

Моя плюха по терминологии - состояния имеют не магнитные домены, а капли ферромагнетика...зря я спал на физике :/

По поводу самой возможности реализации более 2х состояний на капле я уже не уверен

Процесс перемагничивания участка ферромагнетика везде описывается так: при перемагничивании мы прикладываем вектор магнитной индукции ПРОТИВОПОЛОЖНО намагниченности участка. Можно ли его "перемагнитить" на угол меньше 180 я так и не понял.

Второе. В общем случае вектор намагниченности не может принимать произвольные состояния, а ориентируется по кристаллографическим осям ферромагнетика. Во примерах по жестким дискам приводятся всегда вещества с одной осью. т.е. на два сотояния. На направления вектора также очень влияют дефформации и недонородности в материале. Т.е. при увеличении числа состояний гемороя прибавится

Третье. Головка диска представляет собой подковку магнита с обмоткой. Вектор магнитной индукции у нас направлен по правилу буравчика - в или из плоскости подковы. Если нам нужно большее число состояний - нам надо ставить несколько подковок в разных плоскостях и коммутировать на них ток. Тоже гемморой по-моему...При считывании тоже проблемы, хотя сейчас применяются магниторезистивные головки, там думаю проще считывать...

Плюс считывание как я понял ведется по перепаду вектора намагниченности.Как это экстраполировать на число состояний более двух я не придумал...



Вердикт такой: гемморой :/



Библиография:

http://www.compdoc.ru/peripherals/drives/future_drives_part1/

http://www.nature.ru/db/msg.html?mid=1182790&s=

http://www.nature.ru/db/msg.html?mid=1182800&s=

http://comer.by.ru/gelezo/hdd/info/info_68_2.html?extract=1113926645



З.Ы.

Силы Лоренца действуют на заряд в магнитном поле, Силы Ампера - это сумма сил Лоренца для проводника, а индукция обуславливается силой Лоренца..гм..одно и тоже, практически А так да...магнитное поле наводит ток в обмотке головки...индукция...



З.Ы.Ы. _DEN_,ну все равно не понял ))Врочем ладно...

 

_DEN_

Есть отвёртки с магнитом, но пользоваться не совсем удобно... Всё к ним прилипает.