最後の可動部品

コンピューティング · c. 2007

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最後の可動部品

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ルートディレクトリ

名前	サイズ	断片数

ファイルなし——フォーマット直後のディスク

フォーマットはこのモデルディスクのディレクトリと割り当てテーブルを消去します。元に戻せません。

ドライブの動作

動作—LBA—シリンダ / ヘッド / セクタ—シーク—回転待ち時間—転送—スピンドル回転数—使用容量—

操作ログ — 完了したディスク操作

	操作	LBA範囲	ドライブ時間

まだ完了した操作がありません

アロケーションテーブル（FAT）——1マス=1クラスタ

空きファイルデータFAT + ディレクトリ

読み取りヘッド信号——磁束反転のたびにパルスが発生

プリアンブル同期符号データ 512 BECC

先頭セクター（16進）— フォーマット署名を太字表示

プラッタの回転を約200倍遅く · ビットセルを約1,000万倍に拡大

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c. 2007 · コンピューティング

最後の可動部品

2枚の回転するプラッタ、ボイスコイルアーム、そして本物のFATファイルシステム——PHOTO.JPGが磁気のN極とS極に変わる様子を見届けよう。

2007年までに、コンピューターはほぼ完全にソリッドステート化していました——ただし一つの密閉されたアルミニウム製の箱だけは、依然として精密機械のままでした。その中では、2枚のガラス製プラッタが7200 RPMで回転し、読み書きヘッドが光の波長よりも薄い空気の膜の上を飛行しながら、1万本のトラックを100分の1秒で横断できるボイスコイルアクチュエータによって操られています。この展示はその箱の蓋を開け、プラッタスタック、ハブ内蔵の三相スピンドルモーターと流体軸受、ネオジム磁石を備えたアクチュエータ、パーキングランプ、そして裏側のコントローラー基板を、部品ごとに忠実にモデル化しています。

ここには手付けのアニメーションは一つもありません。この展示は、実在の（小型の）FATファイルシステム——ブートセクタ、アロケーションテーブル、ルートディレクトリ——を、実在のゾーンCHSジオメトリの上で動かしており、デモ用のファイルには、日々使われているフォーマット——JPEG、MP3、MP4、プレーンテキスト——の本物のマジックナンバーが刻まれています。ファイルを書き込むと、アロケーターがクラスタを選び、アームは実際のシーク時間の計算式に従ってシークし、プラッタは計算された回転待ち時間ののちに各セクタを届け、磁気表面のビューには、書き込んだバイトが変化した結果のビット——上向きなら1、下向きなら0——が表示されます。ファイルを削除すると、ディレクトリエントリとアロケーションテーブルだけが変化し、データそのものはプラッタ上に残ることがわかります——これが復元（アンデリート）ツールの機能する理由です。

生きたファイルシステムでは、書き込みと削除の繰り返しが、やがてファイルを断片（フラグメント）へと砕いてしまいます。ガイド付きストーリーモードは、その有名な現象を縮小版で再現し、続けてその断片化したファイルを読み出すことで、アームがシークを重ねるたびに代償を払う様子を見せます。2006年頃に量産化された垂直磁気記録は、ビットをプラッタ表面に垂直に敷き詰め、ハードディスクをテラバイトの時代へと導きました。今日でも、あらゆるデータセンターにおいて、世界のデータの大部分は同じドライブアーキテクチャによって保存され続けています。

仕様

フォームファクター: 3.5インチ SATA デスクトップドライブ、プラッタ2枚、ヘッド4個
スピンドル: 7200 RPM ハブ内蔵BLDC、9スロットステーター、流体軸受
記録方式: 垂直記録、ゾーンビット記録、16シリンダ（展示スケール）
シミュレーション内容: FATファイルシステム、シーク＋回転待ち時間の計算、磁気ビット

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