Vilma
-8 °C
3 °C

Az adattárolás fizikája

2001.11.07. 16:48
A mágneses adattárolás fizikája az orosz származású Emil Lenz (1804-65) által az 1830-as években felfedezett jelenségen alapul: "...változó mágneses térben elhelyezett tekercsben áram indukálódik...".
A winchestereknél a mágneses felületű forgó tárcsák állították elő a változó mágneses teret, az olvasófej pedig igazi tekercs volt. Azért írom mindezt múlt időben, mert a winchestergyártásban 3-4 évvel ezelőtt alapvető technológiai változás következett be.

A változtatás kényszere igen prózai volt: a mágneses felületre lehetett volna nagyobb sűrűségű jeleket írni, de az olvasófej a maga "óriási" tekercsével képtelen volt ezeket megkülönböztetni.

Az új technológia is egy Lenz-féle felfedezésen alapul, miszerint egyes fémötvözetek elektromos ellenállása mágneses térben megváltozik. Az ilyen ötvözetből készült olvasófej mérete viszont két nagyságrenddel kisebb is lehet, mint a tekercsé.

Ennek a Lenz-féle törvényszerűségnek a gyakorlati alkalmazhatóságát vagy 170 éven keresztül alapvetően a kiolvasott jel rendkívül kicsi értéke akadályozta. A mért jelnek csak a 3 %-a valódi érték, 97% pedig zaj. Az IBM matematikusai állították elő először azt az algoritmust, amely képes ilyen jel/zaj viszonyok között is pontos kiértékeléssel szolgálni. A mostanság gyártott winchesterek már mind kizárólag ezzel a technológiának különböző változataival, úgynevezett magneto-rezisztoros fejek és a jel/zaj viszonyt kiértékelő algoritmusok beépítésével készülnek.

2000-ben 210 millió winchestert gyártottak szerte a világon, darabonként átlagosan 17 GB-os* kapacitással. (Az adat az IDC-től származik; hihetőleg valós.) Ez azt jelenti: a 4-es számjegy után 18 darab nullát kell írni ahhoz, hogy az ez évben gyártott adattároló bájtokat összeszámoljuk. Egy bájtot 1 mikronnyinak képzelve, ez a füzér 3.5 milliárd kilométeres láncot alkotna, ami 90.000-szer körbeérné a Földet és ezt a távolságot a fény több mint 3 óra alatt tenné meg. (Persze itt csak a winchesterekről van szó, a floppy és CD lemezek, valamint a szalagos tárolók mennyisége és kapacitása fölmérhetetlen.)

Az új winchestertechnológiának köszönhetően manapság 1 négyzetmilliméternyi mágneses felületre 4-5 megabájtnyi adatot helyeznek el. Elképesztő, de igaz: 200 darab 1000 oldalas könyv minden információját egyetlen négyzetcentiméterbe lehet begyömöszölni. Nem semmi.

Itt tart ma a mágneses adattárolás csúcstechnológiája. És ez még nem a vég. A szakemberek szerint még közel egy nagyságrendnyi tartalék van ebben a technológiában, azaz ma úgy látják, hogy a 3.5 collos tárolóknál az 1000 gigabájtos, vagyis 1 terabájtos kapacitás elérhető. Mivel egy éve még 100 gigabájtot mondtak ugyanerre, és ma piacon vannak 120 gigabájtos 3.5 collos winchesterek, nehéz megjósolni, hol a határ.

* Egy kis áttekintő táblázat a tárolókapacitás mértékegységeiről:
1 GB (gigabájt) = 1024 MB (=1.073.741.824 bájt)
1 MB (megabájt) = 1024 KB (=1.048.576 bájt)
1 KB (kilobájt) = 1024 bájt
1 B (bájt) = 8 bit

Közérthetően: egy bájt az a tárolási egység, melyben egy bármilyen, általunk használt betű vagy írásjel elfér. Elméletileg egy bájton 256-féle írásjel tárolására van lehetőség, ami, ismerve a betű és jelkészletünket, bőségesen elégnek mutatkozik. Nálunk. De vajon mi a helyzet a kínaiaknál?