Czech subtitles for clip: File:Harddrive-engineerguy.ogv
Jump to navigation
Jump to search
1 00:00:04,000 --> 00:00:07,000 Rozmontování pevného disku 2 00:00:07,000 --> 00:00:10,000 Vznášející se hlavy, cívkové motory, neuvěřitelně hladké povrchy a zpracování signálu 3 00:00:10,000 --> 00:00:17,000 3. série engineerguy videí 4 00:00:17,000 --> 00:00:23,000 Osobní počítač je výkonné zařízení, ale aby pracoval dobře, musí spolehlivě uchovávat data, jinak by postrádal smysl. 5 00:00:23,000 --> 00:00:25,000 Podívejme se dovnitř na to, jak uchovává data. 6 00:00:30,000 --> 00:00:32,000 Podívejte - úžasné. 7 00:00:32,000 --> 00:00:35,000 Úplně obyčejný pevný disk, ovšem jeho detaily jsou, samozřejmě, neobyčejné. 8 00:00:35,000 --> 00:00:38,000 Jsem si jistý, že základní princip pevného disku znáte: 9 00:00:38,000 --> 00:00:41,000 Uchováváme na něm data v binární podobě - jedničky a nuly. 10 00:00:41,000 --> 00:00:43,000 Na tomto rameni se nalézá \"hlava\", 11 00:00:43,000 --> 00:00:45,000 což je elektromagnet, který přejíždí nad diskem 12 00:00:45,000 --> 00:00:48,000 a buď zapisuje data pomocí změny magnetizace určitých sekcí 13 00:00:48,000 --> 00:00:50,000 na diskové plotně nebo je pouze čte 14 00:00:50,000 --> 00:00:53,000 měřením změny magnetické polarizace. 15 00:00:53,000 --> 00:00:54,000 V principu velmi snadné, 16 00:00:54,000 --> 00:00:58,000 ovšem v praxi hromada složitého inženýrování. 17 00:00:58,000 --> 00:01:02,000 Základním požadavkem je jistota, že hlava umí přesně 18 00:01:02,000 --> 00:01:03,000 a bez chyb 19 00:01:03,000 --> 00:01:05,000 číst z disku a zapisovat na něj. 20 00:01:05,000 --> 00:01:08,000 Prvním problémem je jak s ní pohybovat s dostatečnou přesností. 21 00:01:08,000 --> 00:01:11,000 K pohybu rameno využívá \"cívkového aktuátoru\". 22 00:01:11,000 --> 00:01:14,000 Podstava ramene je umístěna mezi dvěma silnými magnety. 23 00:01:14,000 --> 00:01:17,000 Jsou tak silné, že mi dělá problém dostat je od sebe. 24 00:01:17,000 --> 00:01:18,000 Tak. 25 00:01:18,000 --> 00:01:20,000 Rameno se pohybuje kvůli Lorentzově síle. 26 00:01:20,000 --> 00:01:23,000 Pokud drátem umístěném v magnetickém poli protéká proud, 27 00:01:23,000 --> 00:01:25,000 působí na drát síla; 28 00:01:25,000 --> 00:01:28,000 změňte směr proudu a síla se také obrátí. 29 00:01:28,000 --> 00:01:30,000 Teče-li drátem proud v jednom směru, 30 00:01:30,000 --> 00:01:34,000 působící síla od permanentních magnetů nutí rameno natáčet se jedním směrem, 31 00:01:34,000 --> 00:01:36,000 když se proud obrátí, rameno se vrátí zpět. 32 00:01:36,000 --> 00:01:39,000 Síla působící na rameno je přímo úměrná proudu, 33 00:01:39,000 --> 00:01:40,000 který protéká cívkou, což umožňuje 34 00:01:40,000 --> 00:01:43,000 přesně vyladit pozici ramene. 35 00:01:43,000 --> 00:01:45,000 Na rozdíl od mechanického systému pojítek 36 00:01:45,000 --> 00:01:49,000 se zde minimalizuje opotřebení a systém není citlivý na teplotu. 37 00:01:49,000 --> 00:01:53,000 Na konci ramene leží nejdůležitější součástka: hlava. 38 00:01:53,000 --> 00:01:57,000 Řečeno jednoduše jde o kus feromagnetického mageriálu omotaného drátem. 39 00:01:57,000 --> 00:01:59,000 Jak se pohybuje nad zmagnetizovanými sekcemi plotny, 40 00:01:59,000 --> 00:02:02,000 měří změny ve směru magnetických pólů. 41 00:02:02,000 --> 00:02:06,000 Vzpomeňme na Faradayův zákon: Změna magnetizace 42 00:02:06,000 --> 00:02:08,000 indukuje napětí na blízké cívce. 43 00:02:08,000 --> 00:02:10,000 Takže jakmile hlava přejde přes oblast, kde se polarita 44 00:02:10,000 --> 00:02:14,000 změnila, zaznamená výkyv napětí. 45 00:02:14,000 --> 00:02:16,000 Výkyvy - jak záporné, tak kladné - reprezentují \"jedničku\". 46 00:02:16,000 --> 00:02:19,000 Místa bez napěťových výkyvů naopak znamenají \"nulu\". 47 00:02:19,000 --> 00:02:22,000 Hlava se k povrchu disku dostává neuvěřitelně blízko, 48 00:02:22,000 --> 00:02:25,000 100 nanometrů u starších disků, ale dnes, 49 00:02:25,000 --> 00:02:27,000 u novějších, dokonce na méně než 10 nanometrů. 50 00:02:27,000 --> 00:02:30,000 Jak se hlava přibližuje k disku, její magnetické pole 51 00:02:30,000 --> 00:02:32,000 pokrývá stále menší oblast, což umožňuje 52 00:02:32,000 --> 00:02:35,000 zaznamenat na povrch disku větší množství informací. 53 00:02:35,000 --> 00:02:38,000 Aby se udržela potřebná vzdálenost, používá se důmyslná metoda: 54 00:02:38,000 --> 00:02:41,000 Hlava se nechá \"vznášet\" nad diskem. 55 00:02:41,000 --> 00:02:44,000 Jak se disk otáčí, formuje se u něj okrajová vrstva vzduchu, 56 00:02:44,000 --> 00:02:48,000 která vane na nehybnou hlavu rychlostí až 129 km/h na okraji plotny. 57 00:02:48,000 --> 00:02:52,000 Hlava se veze na \"kluzáku\", který má aerodynamický tvar takový, aby ji udržel na plotnou. 58 00:02:52,000 --> 00:02:56,000 Geniální finta této technologie spočívá v její samonápravě pozice: 59 00:02:56,000 --> 00:03:01,000 Pokud nějaký rozruch způsobí, že se kluzák dostane příliš vysoko, automaticky se snese do potřebné výšky. 60 00:03:01,000 --> 00:03:04,000 Protože je hlava tak blízko k povrchu disku, 61 00:03:04,000 --> 00:03:07,000 může jakákoliv zbloudilá částice disk poškodit, což vyústí ve ztrátu dat. 62 00:03:07,000 --> 00:03:11,000 Proto se do vzdušného toku umisťuje cirkulační filtr; 63 00:03:11,000 --> 00:03:14,000 ten zachycuje malé částice odloupnuté z plotny. 64 00:03:14,000 --> 00:03:18,000 Aby se hlava vznášela ve správné vzdálenosti, plotna musí být úžasně hladká. 65 00:03:18,000 --> 00:03:23,000 Typicky mívá povrchovou drsnost okolo jednoho nanometru. 66 00:03:23,000 --> 00:03:26,000 Abyste měli představu, jak hladké to je, představme si, že tuhle sekce zvětšíme 67 00:03:26,000 --> 00:03:31,000 do velikosti fotbalového pole - amerického nebo mezinárodního - 68 00:03:31,000 --> 00:03:35,000 průměrný hrbolek by pak měl výšku asi 0,8 milimetru. 69 00:03:35,000 --> 00:03:38,000 Klíčovým prvkem plotny je magnetická vrstva, 70 00:03:38,000 --> 00:03:41,000 kterou tvoří kobalt - často s příměsí platiny nebo niklu. 71 00:03:41,000 --> 00:03:43,000 Tato směs kovů má vysokou koercivitu, 72 00:03:43,000 --> 00:03:50,000 což znamená, že si zachovává svou magnetizaci - a tedy i data - dokud není vystavena silnému magnetickému poli. 73 00:03:50,000 --> 00:03:52,000 Poslední věc, kterou považuji za velmi promyšlenou: 74 00:03:52,000 --> 00:03:57,000 Zvýšení kapacity disku až o 40% jen s použitím trochu matiky. 75 00:03:57,000 --> 00:04:04,000 Uvažujme následující sekvenci magnetických pólů na povrchu disku: 0-1-0-1-1-1. 76 00:04:04,000 --> 00:04:06,000 Sken hlavou by odhalil následující napěťové výkyvy, 77 00:04:06,000 --> 00:04:09,000 jak kladné, tak záporné, jako \"jedničky\". 78 00:04:09,000 --> 00:04:13,000 Snadno bychom je odlišili od, řekněme, této sekvence. 79 00:04:13,000 --> 00:04:16,000 Pokud je porovnáme, jasně se odlišují. 80 00:04:16,000 --> 00:04:20,000 Technici však pořád pracují na tom, jak dostat na disk více dat. 81 00:04:20,000 --> 00:04:22,000 Jedním způsobem je zmenšit magnetické domény, 82 00:04:22,000 --> 00:04:25,000 ale podívejte se, co se stane s napěťovými výkyvy, když to uděláme. 83 00:04:25,000 --> 00:04:28,000 Pro jednotlivé sekvence se teď výkyvy překrývají, 84 00:04:28,000 --> 00:04:30,000 skládají a dávají tak \"rozmazaný\" signál. 85 00:04:30,000 --> 00:04:33,000 Vlastně teď obě sekvence vypadají dost podobně. 86 00:04:33,000 --> 00:04:37,000 S pomocí techniky nazývané Maximální Pravděpodobnost Částečné Odezvy byly vyvinuty 87 00:04:37,000 --> 00:04:40,000 důmyslné kódy, které mohou vzít takhle mlhavý signál, 88 00:04:40,000 --> 00:04:45,000 vytvořit seznam sekvencí, které ho mohly generovat, a pak vybrat tu nejpravděpodobnější. 89 00:04:45,000 --> 00:04:49,000 Jako u každé úspěšné technologie, pevné disky v běžných životech vůbec nevnímáme, 90 00:04:49,000 --> 00:04:51,000 dokud se v nich něco nepokazí. 91 00:04:51,000 --> 00:04:53,000 Jsem Bill Hammack, engineer guy.