ハードディスクのしくみ ― ケナワット・セナナン
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0:07 - 0:11飛行機が地上1ミリの高さを
飛行しながら -
0:11 - 0:14地球を一周25秒で
繰り返し周回し -
0:14 - 0:17地上の草を1本ずつ数えている様子を
想像してみてください -
0:17 - 0:21これを手の平に収まるサイズに
縮小してみましょう -
0:21 - 0:24すると 近年のハードディスクと
同じ程度の大きさになりますが -
0:24 - 0:28これには地域の図書館に含まれる以上の
情報を保存できることでしょう -
0:28 - 0:33では大量の情報は この小さな空間に
どのように保存されているのでしょうか? -
0:33 - 0:37ハードディスクの中心部には
高速に回転するディスクが積み重ねられていて -
0:37 - 0:41各表面の上を記録用の磁気ヘッドが
飛び回っています -
0:41 - 0:46各ディスクには磁化された微視的な金属が
フィルム状にコーティングされており -
0:46 - 0:50しかも 人が見て認識できるように
データは記録されているのではなく -
0:50 - 0:53超微粒子が集まることにより
形成される ― -
0:53 - 0:56磁気パターンとして記録されています
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0:56 - 0:581ビットとも呼ばれる
個々のグループにおいて -
0:58 - 1:01すべての粒子が
磁化の向きを揃えています -
1:01 - 1:04これには2つの状態があり
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1:04 - 1:070か1のどちらかに対応しています
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1:07 - 1:09データのディスクへの書き込みは
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1:09 - 1:13一連のビットを電流に変換し
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1:13 - 1:15電磁石に流すことによって行われます
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1:15 - 1:19電磁石は金属粒子の磁化の向きを変えるに足る
強い磁場を作り出します -
1:19 - 1:21電磁石は金属粒子の磁化の向きを変えるに足る
強い磁場を作り出します -
1:21 - 1:24情報が一旦 ディスクに書き込まれると
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1:24 - 1:29ドライブにある読み取り磁気ヘッドにより
利用可能なデータとして取り出せます -
1:29 - 1:33蓄音機の針が レコードの溝を読み取り
音楽を奏でるのと似ています -
1:33 - 1:38でも 様々な情報を
0と1だけで表現する仕組みは? -
1:38 - 1:40多くの0と1をまとめて使うことで
表現しています -
1:40 - 1:45例えば 1文字は1バイト
つまり8ビットで表します -
1:45 - 1:48平均的な写真のサイズは
数メガバイト程度です -
1:48 - 1:511メガバイトは
800万ビットに相当します -
1:51 - 1:55各ビットはディスクの
物理的なスペースに書き込まれるので -
1:55 - 1:59ディスクの面記録密度を高めること
つまり 1平方インチあたりに -
1:59 - 2:04より多くのビット数を詰め込む方法が
常に追求されています -
2:04 - 2:09最近のハードディスクの面記録密度は
1平方インチ辺り約600ギガビットで -
2:09 - 2:16これは1957年にIBMが製造した
初のハードディスクの3億倍にもなります -
2:16 - 2:18記憶容量のこの様な
目覚ましい向上は -
2:18 - 2:21すべてを小型化することだけではなく
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2:21 - 2:23いくつもの発明が積み重なっています
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2:23 - 2:26薄膜リソグラフィーと呼ばれる技術は
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2:26 - 2:30技術者による 読み書き磁気ヘッドの
小型化を可能にしました -
2:30 - 2:33その小さなサイズにかかわらず
読み取りの精度は -
2:33 - 2:39物質の磁性と量子的特性に関する新発明を
応用することで さらに高まりました -
2:39 - 2:43また数学的アルゴリズムは
ビットの密度をさらに高めました -
2:43 - 2:47これは 磁気干渉による
ノイズを除去し -
2:47 - 2:51一群の読み取り信号から 最もらしい
一連のビット値を決定します -
2:51 - 2:54書き込み磁気ヘッドの下に加熱装置を
置くことで可能になった -
2:54 - 2:58ヘッドの熱膨張制御技術は
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2:58 - 3:03ヘッドがディスクから5ナノメートル未満の
高さで動くことを可能にしました -
3:03 - 3:07これは2本鎖からなる
DNAの幅の程度です -
3:07 - 3:08過去数十年間で
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3:08 - 3:13コンピューターの記憶容量と
処理能力は指数関数的に飛躍を遂げ -
3:13 - 3:162年ごとに集積密度が
2倍になると予測した ― -
3:16 - 3:231975年に提唱されたムーアの法則通りに
進歩してきました -
3:23 - 3:26しかし 1平方インチあたり
約100ギガビットまでくると -
3:26 - 3:30磁気粒子の微細化
あるいは 集積化において -
3:30 - 3:34超常磁性効果という
新たな問題が発生しました -
3:34 - 3:38磁性粒子の体積が小さすぎると
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3:38 - 3:41熱エネルギーによって磁化の状態が
容易に乱され -
3:41 - 3:44意図せずビットが反転してしまい
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3:44 - 3:47データの損失が起こりうるのです
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3:47 - 3:51科学者たちは 記憶する方向を
ヘッドの移動方向から -
3:51 - 3:56これに垂直な方向に切り替えるという
とても単純な方法でこの限界を克服し -
3:56 - 4:01面記録密度を1平方インチあたり
1テラビットに近づけることができました -
4:01 - 4:05最近は 熱を使った磁気記録によって
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4:05 - 4:08潜在的な限界が
さらに 高められました -
4:08 - 4:11この方法は熱に対して
ずっと安定した記憶媒体を使い -
4:11 - 4:15特定の場所をレーザーで熱し
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4:15 - 4:19磁気抵抗を一時的に下げることで
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4:19 - 4:21データの書き込みを可能にしています
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4:21 - 4:24これらのドライブは現在
試作の段階にありますが -
4:24 - 4:28科学者たちはすでに
次なる技術を秘かに準備しています -
4:28 - 4:30ビットパターンドメディアでは
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4:30 - 4:35ビットをナノサイズの構造として
分離して配列することで -
4:35 - 4:401平方インチあたりの面密度を
20テラビットかそれ以上に -
4:40 - 4:42引き上げられる可能性があります
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4:42 - 4:46何世代にもわたる技術者や
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4:46 - 4:48物性物理学者
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4:48 - 4:50そして量子物理学者のおかげで
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4:50 - 4:53見事な能力と精度を有するこの装置が
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4:53 - 4:56手の平の上で
回転していられるのです
- Title:
- ハードディスクのしくみ ― ケナワット・セナナン
- Speaker:
- Kanawat Senanan
- Description:
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近年のハードディスクは、おそらく地域の図書館に含まれる以上の情報を保存できることでしょう。しかし、大量の情報は、この小さな空間にどのように保存されているのでしょうか?ケナワット・セナナンは、見事な能力と精度を誇るこの装置の製作に影響を及ぼした、何世代にもわたる技術者や物性物理学者、そして量子物理学者について詳しく解説します。
講義:ケナワット・セナナン
アニメーション:TED-Ed
*このビデオの教材 : http://ed.ted.com/lessons/how-do-hard-drives-work-kanawat-senanan - Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:12
TED Translators admin approved Japanese subtitles for How do hard drives work? | ||
Tomoyuki Suzuki accepted Japanese subtitles for How do hard drives work? | ||
Tomoyuki Suzuki edited Japanese subtitles for How do hard drives work? | ||
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Tomoyuki Suzuki declined Japanese subtitles for How do hard drives work? | ||
Tomoyuki Suzuki edited Japanese subtitles for How do hard drives work? |
Riaki Ponist
Evelyn Grevelinkさん
もし、このコメントを読んだらメッセージをチェックしていただけますか?
よろしくお願い致します。
Evelyn Grevelink
[ ハードドライブ ] と呼んだ方がいいかもしれない。[ハードドライブ] は [ハードディスク] のより正確だ。Hard drive is more accurate than hard disk. The title is "How Hard Drives Work" not "How Hard Disks Work".
Tomoyuki Suzuki
A floppy disk(FD) is different from a floppy disk drive(FDD) since these two are actually separated entities, and the former should be inserted into the latter.
However, the hard disk(HD) and the hard disk drive(HDD) form a single device. Therefore, these two are actually not distinguished and we can call HDD instead of HD.
The word 'disk' may represent a 'rotating' circular object. In the recent years, SSD are widely used as a large volume storage device. Therefore, many people start using the word 'Hard Drive' since it would cover SSD, which does not have a rotating component. The word 'hard disk' is, however, still more frequently used than 'hard drive' even in English. 'Hard disk' is more common in Japanese. Since this lesson only explain storage devices which do have a rotating part. Therefore, I think the Japanese translation 'ハードディスク' is appropriate.