هارد درایو ها چگونه کار می کنند؟ - کانوات سنانان
-
0:07 - 0:11هواپیمایی را در نظر بگیرید که یک
میلیمتر بالاتر از زمین پرواز می کند -
0:11 - 0:14و هر ۲۵ ثانیه یک بار
دور زمین دور می زند -
0:14 - 0:17در حالیکه ساقههای همه علفها
را می شمارد. -
0:17 - 0:21اون را آنقدر کوچک کنید طوریکه
در کف دستتان جا شود، -
0:21 - 0:24و شما چیزی معادل یک
"هارد درایو" مدرن خواهید داشت، -
0:24 - 0:28شی که احتمالا اطلاعاتی بیشتر از
کتابخانه محلیتان نگه می دارد. -
0:28 - 0:33خوب، چطور این همه اطلاعات رو
در همچنین فضای کمی ذخیره می کند؟ -
0:33 - 0:37در قلب هر هارد درایوی یک دسته
دیسک های دوار وجود دارد -
0:37 - 0:41که یک هِد ثبت کننده
بالای هر صفحه پرواز می کند. -
0:41 - 0:46هر صفحه با یک فیلم از دانه های فلزی
مغناطیسی میکروسکوپی پوشانده شده است، -
0:46 - 0:50و داده هایتان اون طوریکه بتوانید
تشخیص دهید، آنجا زندگی نمی کند. -
0:50 - 0:53در عوض، بصورت الگوهای مغناطیسی
ثبت شده است -
0:53 - 0:56که با گروهی از آن دانه های ریز
شکل گرفته است. -
0:56 - 0:58در هر گروه، که به یک بیت معروف است،
-
0:58 - 1:01همه های دانه ها، مغناطیس خود را
-
1:01 - 1:04با یکی از دو حالت ممکن، هم سو کرده اند
-
1:04 - 1:07که متناظر است با صفر ها و یک ها.
-
1:07 - 1:09داده روی دیسک، با تبدیل کردن
-
1:09 - 1:13رشته هایی از بیت ها به جریان الکتریکی که
-
1:13 - 1:15از میان میدان مغناطیسی رد شده است،
نوشته می شود. -
1:15 - 1:19این مغناطیس میدانی را تولید می کند
که قدرت کافی برای تغییر جهت -
1:19 - 1:21مغناطیس دانه ها را دارد.
-
1:21 - 1:24وقتیکه این اطلاعات
روی دیسک نوشته شد، -
1:24 - 1:29درایو یک خواننده مغناطیسی را بکار می گیرد
تا آن را به صورت قابل استفاده برگرداند، -
1:29 - 1:33بیشتر مثل یک سوزن گرامافون که
سوراخ های صفحه را به موسیقی ترجمه می کند. -
1:33 - 1:38ولی چطور می توانید، اینهمه اطلاعات را
فقط از صفر ها و یک ها گرفت؟ -
1:38 - 1:40خوب، با گذاشتن کلی از اونها کنار یکدیگر.
-
1:40 - 1:45برای مثال، یک حرف با یک
بایت، یا هشت بیت، نمایش داده می شود -
1:45 - 1:48و عکس متوسط شما تا چندین
مگابایت می گیرد، -
1:48 - 1:51که هر کدام ۸ میلیون بیت هستند.
-
1:51 - 1:55چونکه هر بیت باید روی یک سطح فیزیکی
از دیسک نوشته شود. -
1:55 - 1:59ما همیشه دنبال آن هستیم که چگالی سطحی
دیسک را، -
1:59 - 2:04یا اینکه چه تعداد بیت را می توان در یک
اینچ مربع فشرده کرد، افزایش دهیم. -
2:04 - 2:09چگالی سطحی یک هارد درایو مدرن
حدود ۶۰۰ گیگابیت بر اینچ مربع است، -
2:09 - 2:16۳۰۰ میلیون بار بزرگتر از اولین
هارد درایور (آی.بی.ام) سال ۱۹۵۷. -
2:16 - 2:18این پیشرفت فوق العاده در
ظرفیت ذخیره سازی -
2:18 - 2:21فقط قضیه کوچکتر کردن
همه چیز نبوده، -
2:21 - 2:23بلکه شامل چندین نوع آوری بوده است.
-
2:23 - 2:26تکنیکی که فرآیند
چاپ فبلم نازک نامیده می شود -
2:26 - 2:30به مهندسین امکان داد تا
خواننده و ثبت کننده را کوچک کنند. -
2:30 - 2:33و بر خلاف اندازه اش، خواننده
حساستر شد -
2:33 - 2:39با بهره گیری از اکتشافات جدید
در خواص مغناطیس و کوانتوم مواد. -
2:39 - 2:43بیت ها همچنین توانستند نزدیکتر به هم،
بسته بندی شوند، به لطف الگوریتم های ریاضی -
2:43 - 2:47که نویز ناشی از تداخل مغناطیسی را فیلتر
می کنند، -
2:47 - 2:51و محتمل ترین دنباله بیت های قرائت شده
از هر دسته سیگنال را می یابد. -
2:51 - 2:54و کنترل انبساط حرارتی هِد،
-
2:54 - 2:58که با قرار دادن یک هیتر
زیر ثبات مغناطیسی میسر می شود، -
2:58 - 3:03بآن اجازه داد تا کمتر از ۵ نانومتر
بالای سطح دیسک پرواز کند، -
3:03 - 3:07حدود ضخامت دو رشته DNA.
-
3:07 - 3:08برای چندین دهه گذشته،
-
3:08 - 3:13رشد نمایی در گنجایش ذخیره سازی
و قدرت پردازش کامپیوتری -
3:13 - 3:16الگویی را دنبال کرده است که به
قانون (مور) معروف است، -
3:16 - 3:23که در سال ۱۹۵۷ پیش بینی کرد، چگالی
اطلاعات هر دو سال یکبار دو برابر می شود. -
3:23 - 3:26ولی در حدود ۱۰۰ گیگابیت
بر اینچ مربع، -
3:26 - 3:30کوچکتر کردن اندازه دانه های مغناطیسی
یا چپاندن آنها نزدیکتر به هم -
3:30 - 3:34ریسکی را ایجاد می کند که
به اثر ابر پارامغناطیس معروف است. -
3:34 - 3:38وقتیکه حجم دانه مغناطیسی خیلی کوچک باشد،
-
3:38 - 3:41مغناطش آن به آسانی توسط
انرژی حرارتی مغشوش می شود -
3:41 - 3:44و سبب می شود که بیت ها
ناخواسته تغییر جهت دهند، -
3:44 - 3:47که منجر به از دست دادن داده ها می شود.
-
3:47 - 3:51دانشمندان این محدودیت را از یک
راه فوق العاده ساده حل کردند: -
3:51 - 3:56با تغییر راستای ثبت کردن از طولی به قائم،
-
3:56 - 4:01که اجازه می دهد چگالی سطحی تا
یک ترابیت بر اینچ مربع برسد. -
4:01 - 4:05اخیرا، این محدودیت بالقوه
بیشتر هم افزایش یافته است -
4:05 - 4:08از طریق ثبت مغناطیسی به کمک گرما.
-
4:08 - 4:11این روش وسیله ای با پایداری
حرارتی حتی بالاتر بکار می برد، -
4:11 - 4:15که مقاومت مغناطیسی آن بطور آنی
کاهش می یابد -
4:15 - 4:19با گرم کردن یک نقطه خاص بوسیله لیزر
-
4:19 - 4:21که اجازه می دهد تا داده ها نوشته شود.
-
4:21 - 4:24هرچند این درایوها هنوز در مرحله
مدل هستند، -
4:24 - 4:28دانشمندان حقه ی احتمالی بعدی
را در آستین دارند: -
4:28 - 4:30محیط نقش شده با بیت،
-
4:30 - 4:35جائیکه موقعیت بیت ها در یک
ساختار مجزا در ابعاد نانو چیده شده است، -
4:35 - 4:40که بالقوه امکان چگالی سطحی
بیست ترابایت در هر اینچ مربع -
4:40 - 4:42یا بیشتر را می دهد.
-
4:42 - 4:46بنابراین به لطف تلاش مشترک
نسل هایی از مهندسین، -
4:46 - 4:48دانشمندان مواد،
-
4:48 - 4:50و فیزیک دانان کوانتوم است
-
4:50 - 4:53که این ابزار با توان و دقت خارق العاده
-
4:53 - 4:56می تواند در کف دست شما بچرخد.
- Title:
- هارد درایو ها چگونه کار می کنند؟ - کانوات سنانان
- Speaker:
- Kanawat Senanan
- Description:
-
more » « less
View full lesson: http://ed.ted.com/lessons/how-do-hard-drives-work-kanawat-senanan
هارد درایو مدرن ابزاریست که احتمالا می تواند اطلاعاتی بیشتر از کتابخانه محلی شما در خود نگه دارد. ولی چطور می تواند این همه اطلاعات را در چنین فضای کوچکی ذخیره کند؟ کاناوات سنانان شرح می دهد نسل هایی را از مهندسین، دانشمندان علم مواد و فیزیکدانان کوانتومی که در خلق این ابزار با توانایی و دقت خارق العاده موثر بودند.
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:12
|
soheila Jafari approved Persian subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
soheila Jafari accepted Persian subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
soheila Jafari edited Persian subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
soheila Jafari edited Persian subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
soheila Jafari edited Persian subtitles for How do hard drives work? | |
|
Maziar Jamshidi edited Persian subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
Maziar Jamshidi edited Persian subtitles for How do hard drives work? | |
|
|
Maziar Jamshidi edited Persian subtitles for How do hard drives work? |