كيف تعمل الأقراص الصلبة ؟ Kanawat Senanan
-
0:07 - 0:11تخيل طائرة تطير بارتفاع واحد ميلي متر
عن سطح الأرض -
0:11 - 0:14وتدور حول الكرة الارضية مرة كل 25 ثانية
-
0:14 - 0:17وهي تقوم بعدّ كل عشبة على الأرض.
-
0:17 - 0:21قلص كل ذلك بحيث يصبح
بحجم كف يدك، -
0:21 - 0:24وستملك شيئا مشابها لقرص صلب حديث ،
-
0:24 - 0:28جهاز يمكنه امتلاك معلومات اكبر
من معلومات مكتبتك الشخصية -
0:28 - 0:33إذاً، كيف يخزن الكثير من المعلومات
في مساحة صغيرة ؟ -
0:33 - 0:37في داخل كل قرص صلب هناك
مجموعة من الأقراص سريعة الدوران -
0:37 - 0:41مع رأس تسجيل فوق كل قرص .
-
0:41 - 0:46كل قرص مغطى بحبيبات مجهرية من
المعدن الممغنط ، -
0:46 - 0:50ومعلوماتك لاتوجد في القرص بشكل
تستطيع ملاحظته، -
0:50 - 0:53بل إنها مسجلة بأسلوب مغناطيسي
-
0:53 - 0:56تُشكلها مجموعة من هذه الحبيبات الصغيرة
-
0:56 - 0:58كل مجموعة تعرف باسم "بت" ،
-
0:58 - 1:01كل الحبوب تملك حالة مغناطيسية
-
1:01 - 1:04وتمتلك حالة من حالتين ممكنتين ،
-
1:04 - 1:07والتي تفسر إلى واحد أو صفر .
-
1:07 - 1:09المعلومات تكتب على القرص
-
1:09 - 1:13بتحويل سلسلة من البتات (مجموع بت)
إلى تيارات كهربائية -
1:13 - 1:15والتي تحول لحقل كهرومغناطيسي .
-
1:15 - 1:19هذا الحقل قوي كفاية لتغير اتجاه
-
1:19 - 1:21حالة الحبيبة المغناطيسية .
-
1:21 - 1:24بمجرد أن يتم كتابة هذه المعلومة
على القرص ، -
1:24 - 1:29القرص يملك قارئ مغناطيسي ليستطيع
ارجاع الحالة المغناطيسية لشكل مفهوم، -
1:29 - 1:33كما تقوم ابرة الفونوغراف بإخراج
موسيقى من الاحتكاك بالقرص. -
1:33 - 1:38ولكن كيف يمكننا استخلاص معلومات كثيرة
من مجرد واحدات واصفار ؟ -
1:38 - 1:40الجواب هو: بوضع سلسلة طويلة منهم.
-
1:40 - 1:45كمثال، فإن الحرف يمثل بثمانية بتات
او مايسمى بايت، -
1:45 - 1:48ومتوسط حجم صورتك هو بضعة
ميغا بايت، -
1:48 - 1:51كل ميغابايت هو ثماني مليون بت.
-
1:51 - 1:55ولأن كل بت يجب ان يكتب على مساحة فيزيائية
على القرص -
1:55 - 1:59نحن نحاول دائما بتوسيع كثافة القرص.
-
1:59 - 2:04أو زيادة عدد البتات التي نستطيع حشرها
في إنش مربع. -
2:04 - 2:09كثافة القرص الحديث هي 600 غيغا بت
في الإنش الواحد، -
2:09 - 2:16أي أكبر بـ 300 مليون مرة من أول قرص انتجته
شركة IBM في عام 1957. -
2:16 - 2:18هذا التقدم المدهش في السعة
-
2:18 - 2:21لم يُنتج بعملية تصغير الاشياء فحسب
-
2:21 - 2:23بل بانتاج عدة اختراعات.
-
2:23 - 2:26تقنية تسمى
"thin film lithography process" -
2:26 - 2:30تسمح للمهندسين بتصغير حجم
القارئ والكاتب. -
2:30 - 2:33يغض النظر عن حجمه، فإن القارئ
أصبح أكثر حساسية -
2:33 - 2:39وذلك بالاستفادة من الاكتشافات الجديدة في
المغناطيسية وخصائص علم الكم . -
2:39 - 2:43والبتات استطاعت ان تخزن بشكل متقارب
من بعضها بسبب الخوارزميات الرياضية -
2:43 - 2:47والتي ترشح الضجيج الناتج
من تداخل الحقول المغناطيسية -
2:47 - 2:51وأيجاد اكثر سلسلة بتات متكررة من كل
شريحة معادة القراءة. -
2:51 - 2:54والتحكم بالتمدد الحراري لرأس
القارئ والكاتب، -
2:54 - 2:58وذلك بوضع مسخن تحت الكاتب المغناطيسي،
-
2:58 - 3:03وذلك يسمح له بالتحليق فوق سطح القرص
بارتفاع 5 نانوميتر -
3:03 - 3:07وهو تقريباً عرض سلسلتان من
الحمض النووي. -
3:07 - 3:08في العقود الماضية،
-
3:08 - 3:13معدل نمو المساحة وقدرة المعالجة الحاسوبية
-
3:13 - 3:16تبعت نمط يسمى بقانون موري.
-
3:16 - 3:23والذي تنبأ في 1975، بإن كثافة المعلومات
ستتضاعف كل سنتين. -
3:23 - 3:26ولكن بما يقارب 100 غيغا بت في الإنش
-
3:26 - 3:30بتقليص حجم الحبوب المغناطيسية او
بجعلهم أقرب لبعضهم -
3:30 - 3:34ظهرت مشكلة جديدة تسمى
"superparamagnetic effect" -
3:34 - 3:38عندما يكون حجم الحبة صغير جداً،
-
3:38 - 3:41إن مغناطيستها تتشوه بسهولة
عن طريق الطاقة الحرارية -
3:41 - 3:44وقد تسبب تغير قيمة البت بشكل غير مقصود.
-
3:44 - 3:47والذي يسبب فقدان المعلومات.
-
3:47 - 3:51الباحثون قامو بحل هذه المشكلة بطريقة
بسيطة ملفتة للنظر : -
3:51 - 3:56بتغير اتجاه التسجيل من شكل
طولي إلى شكل عمودي، -
3:56 - 4:01مما سمح بالوصول إلى كثافة واحد
تيرا بت بالإنش المربع. -
4:01 - 4:05ومؤخراً، ارتفع الحد مرة أخرى
-
4:05 - 4:08وذلك من خلال التحكم الحراري بالتسجيل
المغناطيسي. -
4:08 - 4:11مما يجعل التسجيل أكثر استقراراً
-
4:11 - 4:15حيث أن المقاومة المغناطيسة قد انخفضت
-
4:15 - 4:19وذلك بتسخين البقعة المراد التخزين فيها
بليزر -
4:19 - 4:21والسماح للمعلومات بأن تكتب.
-
4:21 - 4:24وطالما أن هذه الاقراص مازالت
في مرحلة التجربة، -
4:24 - 4:28الباحثون لديهم خطوة اضافية
متوفرة بين يديهم: -
4:28 - 4:30البتات المنقوشة
-
4:30 - 4:35حيث يتم ترتيب المواقع في هياكل
نانونية البنية، -
4:35 - 4:40والذي يسمح بكثافة حول عشرين
تيرابت في الإنش المربع -
4:40 - 4:42أو أكثر.
-
4:42 - 4:46إذاً، الشكر لجهود المهندسين المتراكمة
عبر العقود، -
4:46 - 4:48علماء المواد،
-
4:48 - 4:50وفيزيائين الكم
-
4:50 - 4:53على هذه الأداة المدهشة القوة والدقة
-
4:53 - 4:56التي يمكن ان تعمل وتدور
في راحة كفك.
- Title:
- كيف تعمل الأقراص الصلبة ؟ Kanawat Senanan
- Speaker:
- Kanawat Senanan
- Description:
-
more » « less
لمشاهدة الدرس كاملا :
http://ed.ted.com/lessons/how-do-hard-drives-work-kanawat-senanan
الاقراص الصلبة الحديثة هي عبارة عن غرض يستطيع حمل كمية من المعلمومات أضخم من مكتبتك الخاصة.
ولكن كيف تقوم بتخزين كمية ضخمة من المعلومات في مساحة صغيرة ؟ كاناوات سينانان يقدم تفاضيل عن تسلسل تطورالمهندسين ،والمواد العلمية والفيزياء الكمية ، هذه الاشياء التي ساعدت على خلق هذه الاداة التخزينية الرهيبة . - Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:12
|
Mahmoud Aghiorly approved Arabic subtitles for How do hard drives work? | |
|
Samar Mohamed Alanazi edited Arabic subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
Samar Mohamed Alanazi accepted Arabic subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
Samar Mohamed Alanazi edited Arabic subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
Samar Mohamed Alanazi edited Arabic subtitles for How do hard drives work? | |
|
Omar Aljubbah edited Arabic subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
Omar Aljubbah edited Arabic subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
Omar Aljubbah edited Arabic subtitles for How do hard drives work? |