하드디스크

Hard disk drive

하드디스크는 빙글빙글 도는 원판 위에 사진 · 문서를 어떻게 0 과 1 로 적어 둘까요?

무슨 일이 일어났나

하드디스크 원판의 얇은 자성 막은 아주 작은 칸(비트)으로 나뉘어, 한 방향으로 자기화된 칸은 0, 반대 방향은 1 을 나타냅니다(MagLab).

쓰기 머리는 아주 작은 전자석입니다. 시뮬레이터의 코일에 +0.05 A 를 흘리면 끝 자기장이 61.6 mT 이고, −0.05 A 로 전류 방향을 뒤집으면 세기는 같고 N · S 극만 바뀝니다. 그 아래를 지나는 칸이 머리의 극 방향대로 자기화됩니다.

읽기 머리에는 전류가 흐르는 작은 강자성 읽기 소자가 있어 칸의 자기 방향을 신호로 읽습니다(MagLab). 1988 년 페르와 그륀베르크가 따로 찾은 거대 자기 저항(GMR)으로 1997 년 IBM 이 첫 GMR 읽기 머리를 내놓았고, 이 발견은 2007 년 노벨 물리학상을 받았습니다.

첫 하드디스크는 1956 년 9 월 4 일 상품이 된 IBM RAMAC 의 350 디스크 파일로, 6 비트 글자 500 만 개를 담았습니다(IEEE 기록).

💡 생활 속 예시

  • 옛 컴퓨터 본체에서 «위잉» 하며 돌다 «틱틱» 소리가 나는 것은 하드디스크 원판이 돌고 팔이 머리를 옮기는 소리입니다.
  • 은행 · 도서관 전산실의 저장 장치에는 하드디스크가 잔뜩 꽂혀 있어, 전원을 꺼도 자기화된 칸에 기록이 남습니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

  • 원판(플래터) — 자성 막을 입힌 원판으로, 빠르게 돌며 비트 칸을 머리 밑으로 지나가게 합니다.
  • 쓰기 머리(작은 전자석) — 전류 방향에 따라 N · S 가 바뀌는 자기장으로 칸을 0 또는 1 방향으로 자기화합니다.
  • 읽기 머리(GMR 소자) — 칸의 자기 방향에 따라 전기 저항이 바뀌는 소자로, 저장된 0 · 1 을 읽습니다.
  • 팔(액추에이터) — 머리를 원판 안쪽 · 바깥쪽으로 옮겨 원하는 칸 위에 세웁니다.
  • 전동기 — 원판을 일정한 빠르기로 돌립니다.
  1. 전동기가 원판을 돌리고, 팔이 머리를 원하는 줄 위로 옮깁니다.
  2. 쓸 때: 쓰기 머리 코일에 0 이면 한쪽, 1 이면 반대쪽으로 전류를 흘려 지나가는 칸을 자기화합니다.
  3. 전류를 끊어도 칸의 자기 방향은 남아 있어, 전원을 꺼도 자료가 지워지지 않습니다.
  4. 읽을 때: 읽기 머리가 칸마다 자기 방향에 따른 저항 변화를 신호로 바꿔 0 · 1 을 되살립니다.

확인된 값

IBM RAMAC — 새로운 자기 디스크 저장 장치를 중심으로 만든 첫 컴퓨터 체계
IBM RAMAC 출처
첫 350 디스크 파일이 상품으로 나온 날
1956-09-04 출처
만든 곳 — 미국 캘리포니아 새너제이의 IBM
San Jose, California 출처
RAMAC 디스크 파일에 담을 수 있던 양 — 6 비트 글자 500 만 개
5000000 글자(6 비트) 출처
한 방향으로 자기화된 비트는 0, 반대 방향은 1
0 / 1 출처
읽기 머리에는 전류가 흐르는 작은 강자성 읽기 소자가 있다
read element 출처
거대 자기 저항(GMR) — 페르와 그륀베르크가 따로 찾은 해
1988 출처
GMR 로 받은 노벨 물리학상 해
2007 출처
IBM 이 첫 GMR 읽기 머리를 내놓은 해
1997 출처

교육과정에서는

  • 한국 2022 · 물리학 · 전기와 자기 [12물리02-04]

출처

이어서 보기

같은 단원 · 자기와 전자석

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