Сколько делает ценность гигабайта данных, физически оказывают воздействие на жесткий диск?
Каков физический вес одного гигабайта памяти/устройства хранения данных? Позволяет говорят, что это находится на жестком диске.
Что вес связан с атомами, которые на самом деле хранят данные на диске? Как это значение изменилось, поскольку плотность дисков увеличилась?
7 ответов
Плотность жесткого диска измеряется в битах на квадратный дюйм, самый высокий из которых в настоящее время (5/2013) 750 гигабитов за квадратный дюйм. Это означает, что гигабайт данных поднимет приблизительно 6,88 millimeter2. Вес области диска состоит из подложки (обычно стеклянный и керамический) и магнитный слой, который на самом деле содержит магнитные мелкие частицы, хранящие данные. Магнитный слой обычно делается из главным образом кобальтового сплава толщины на 10-20 нм. Предполагая, что толщина на 10 нм делает математику легче, Это дает нам приблизительно 6,88 * 1 013 nm3 магнитного материала слоя для одного гигабайта.
Учитывая плотность кобальта, это означает, что мы можем приблизить вес на уровне 0,612471 микрограммов.
Я не уверен, сколько взвешивает подложка, но это - почти наверняка больше, чем это.
Обновление 2012 года: Это - все о дисках, которые поставлются теперь - существует много шума о Seagate, добирающейся до 1 терабита за квадратный дюйм недавно, но это - техническая демонстрация и вполне еще не поставлющийся.
Обновление 2013 года: похоже, что поверхностная плотность записи дисков Жесткого диска застаивается, согласно интересному отчету IBM на предмет Поверхностной плотности записи. TDK заявляет, что они могут приблизиться к метке 1.5Tbits/inch2, но они не обнаружатся на рынке до 2014. Технология Seagate, рекламируемая в прошлом году, как предполагается, обнаруживается в 2014 также. Следующий год должен быть захватывающим для веса гигабайтов.
Ранее на, "Сколько гигабайт взвешивает на жестком диске?"
- 2009: Поверхностная плотность записи 400 Gbit/in2 = 1,1518 микрограмма (касательно)
- 2010: Поверхностная плотность записи 541.4 GBit/in2 = 0,84817 микрограмма (касательно)
- 2011: Поверхностная плотность записи 625 GBit/in2 = 0,734966 микрограмма (касательно)
- 2012: Поверхностная плотность записи 744 GBit/in2 = 0,617411 микрограмма (касательно)
Данные сохранили диск, не увеличивает вес диска. Единственные различия в весе в дисках были бы в полном размере диска (пример: регулярные жесткие диски больше, чем ноутбук жесткие диски с точки зрения размера и обычно массы, и диски большего размера могут иметь больше дисков для содержания данных, чем более старые), самих, и в материалах раньше делал диск.
Данные хранятся путем переключения магнитной полярности на диске, не путем добавления или вычитания чего-то из фактического вещества. Полный диск будет иметь ту же массу и поэтому взвесит то же (предположение, что Вы не перемещаете диск в местоположение, где сила тяжести более сильна или более слаба, такова как луна).
Переключение полярности жесткого диска похоже на изменение к лучшему магнита так, чтобы северные и южные полюса были переключены. Это не analagous к созданию иона (удаляющий или добавление электронов атома, чтобы дать ему положительный или отрицательный charage). Это могло теоретически скорректировать массу диска, но во всех отношениях электроны делают - не имеют массу (так бесконечно мало маленький, что это почти появляется так, по крайней мере), таким образом, Вы возвращаетесь к начальной ситуации снова, если диск действительно так или иначе работал этим способом, который это не делает.
Не - серьезный ответ
Это зависит, на каком размере шрифта Ваш текст сохранен в. Шрифт с 24 точками очень тяжел, тогда как с 8 точками довольно легко. Полужирный текст также увеличивает вес, и необходимо постараться не сохранить много текста курсивом, потому что все символы склоняются направо, который изменяет способ, которым вращается диск.
Серьезный ответ
Данные не имеют никакой массы.
-
1Это походит на что-то из Дилберта. На самом деле, теперь, когда я думает об этом, я почти уверенный, что видит что-то о полужирном тексте, весящем больше. – mmyers 29.07.2009, 21:40
Корректный ответ 0. Он не спросил, сколько делает жесткий диск он берет для хранения 1 ГБ, он спросил сколько весов на 1 ГБ относительно жесткого диска. Поскольку мы знаем, что это использует магнитное устройство хранения данных и не электрический заряд (который взвесил бы что-то), затем корректный ответ 0.
На диске не весит ничего отдельный бит, это - просто изменение в магнитной полярности; см. ответ TheTXI для более тщательно продуманного объяснения этого.
В RAM, однако, биты состоят из электронов (или недоставай этого), и у них действительно есть масса, которая является приблизительно 9,10938215 × 10−31 кг. Таким образом для гибибайта памяти, принимая равное распределение для нуля и один бит, мы двигаемся
4294967296 n × 9.10938215 × 10−31 kg
4294967296 было бы число одного бита в памяти (предполагаемый быть 50%), и n будет количеством электронов, которые находятся в среднем в одном бите. Я нашел один source1, который указал это число приблизительно в 105.
Таким образом, мы можем дать оценку того, сколько массы 1 гибибайт (или 1 ГБ) памяти имели бы:
1 гибибайт, наполовину заполненный ≈ 3,91 × 10−16 кг = 391 femtograms
1 гибибайт, полностью заполненный ≈ 7.82 × 10-16 кг = 782 femtograms
1 ГБ, наполовину заполненный ≈ 3,64 × 10−16 кг = 364 femtograms
1 ГБ, полностью заполненный ≈ 7,29 × 10−16 кг = 729 femtograms
Так в целом можно предположить что вес быть довольно непримечательными (или с жесткими дисками, чтобы быть совершенно несуществующими).
1 Этот слайд лекции, но они находятся на немецком языке.
Зависит от того, где Вы делаете взвешивание. Один из ответов сразу вскакивает в обсуждение femtograms, которые не являются мерой веса, но вместо этого измеряют массу.
На лунных вещах весят меньше, на Юпитере они весят больше. В пространстве они не весят ничего.
Так, ответ... зависит.
Это зависит от данных.
Да, жесткие диски хранят данные путем зеркального отражения полюсов в магнитных доменах на диске - на первый взгляд это означает, что ничто не добавлено или вычтено и таким образом никакой вес.
Однако это не целое изображение. Ориентация тех доменов вопрос. Существует меньше общей энергии поля, когда домены 1010101010 чем тогда, когда они 11111111 или 00000000. Я уверен, что все знакомы с e=mc^2. Помещение энергии в домены DOES означает массу, хотя невероятно небольшое количество его.
Моя физика не до ровной попытки оценить массу, но я уверен, что это вне чего-либо, что самый чувствительный масштаб мог возможно измерить.