c. 2007 · Rechentechnik
Zwei rotierende Scheiben, ein Schwingspulenarm und ein simuliertes FAT-Dateisystem – verfolgen Sie, wie PHOTO.JPG in magnetische Zustände umgesetzt wird.
Bis 2007 war der Computer fast vollständig zur Festkörpertechnik geworden – bis auf eine versiegelte Aluminiumbox, die immer noch eine Präzisionsmaschine war. In ihrem Inneren rotieren zwei Glasscheiben mit 7200 RPM, während Schreib-Lese-Köpfe auf einem Luftpolster darüber schweben, das dünner ist als eine Lichtwellenlänge, gesteuert von einem Schwingspulenaktuator, der zehntausend Spuren in einer Hundertstelsekunde überqueren kann. Dieses Exponat nimmt den Deckel von dieser Box: der Scheibenstapel, der dreiphasige Spindelmotor im Nabenzentrum mit seinem Flüssigkeitslager, der Aktuator mit seinen Neodym-Magneten, die Parkrampe und die Controller-Platine auf der Unterseite sind alle Teil für Teil nachgebildet.
Hier ist nichts eine vorgefertigte Animation. Das Exponat betreibt ein kleines, tatsächlich simuliertes FAT-Dateisystem – Bootsektor, Dateizuordnungstabelle und Stammverzeichnis – auf einer zonierten CHS-Geometrie. Die Demodateien enthalten die charakteristischen Erkennungsbytes alltäglich verwendeter Formate: JPEG, MP3, MP4 und Klartext. Wenn Sie eine Datei schreiben, wählt der Allokator Cluster aus, der Arm führt Suchbewegungen mit berechneter Zugriffszeit aus, die Scheibe liefert jeden Sektor nach der ermittelten Rotationslatenz, und die Ansicht der Magnetoberfläche zeigt die Bits – hoch für Eins, tief für Null –, in die Ihre Bytes umgesetzt wurden. Löschen Sie eine Datei, ändert die Simulation nur den Verzeichniseintrag und die Dateizuordnungstabelle; die Daten verbleiben auf der Scheibe. Dieses Verhalten erklärt, weshalb Werkzeuge zur Datenwiederherstellung funktionieren.
Durch wiederholtes Schreiben und Löschen fragmentiert ein aktives Dateisystem seine Dateien mit der Zeit. Der geführte Ablauf reproduziert dieses bekannte Problem im Kleinen und liest die fragmentierte Datei anschließend erneut ein, sodass Sie den zusätzlichen Aufwand der einzelnen Suchbewegungen nachvollziehen können. Die um 2006 in die Serienfertigung eingeführte senkrechte Magnetaufzeichnung (Perpendicular Magnetic Recording, PMR) speichert Bits senkrecht zur Plattenoberfläche und führte Festplatten in den Terabyte-Bereich; dieselbe grundlegende Laufwerksarchitektur speichert weiterhin einen erheblichen Teil der Daten in Rechenzentren.
