ストレージとして利用されるHDDですが、その仕組みを理解している人は意外と少ないのでは無いでしょうか？
HDDの仕組み
HDDはHard Disk Driveの頭文字を取ったもので、簡単には磁気を利用して情報を記録する装置になります。
HDDのやっていることといえばごく簡単で、小学校の時に習うコイルと電流の実験と同じ原理なのです。
アンペールの法則と電磁誘導
小学校の時の実験と同様のことですが、コイルに電流を流すとコイルが磁石になる現象をアンペールの法則、
逆にコイルに磁石を近づけるとコイルに電流が流れる現象を電磁誘導と言います。
HDDはこの２つの現象を利用しているわけです。
HDDの書き込み
コンピューター上では全てのデータが二進数として扱われます。
二進数についてはこちらをご覧ください。
よって、0と1の二つの状態を記録できれば良いわけです。
勘の良い方はお気づきかもしれませんが、磁石のNとSをこの0と1に対応させるわけです。
HDDでは磁気ディスク(磁性体を塗布した円盤)に情報を記録していきます。
磁性体とは無限の細かい磁石が集まったようなもので、初めはそれぞれの磁石の向きがバラバラなため、全体的には磁気は帯びていないような状態になります。
しかしここに磁石を近づけると、磁石の磁気によりたくさんの細かい磁石が整列して磁気を持つようになります。
ただの釘に強い磁石を当てると釘自体が磁気を帯びる現象と同じです。
HDDの書き込み手順は、まずは磁気ヘッドと呼ばれるコイルに電流を流し、磁石にした状態で磁気ディスクに近づけます。
すると磁気ディスクの一部には決まった向きの磁気が刻まれることになります。この状態が「0」です。
1を記録したい場合は電流の向きを逆にして、逆方向の磁気を刻めば良いわけです。
HDDの読み込み
読み込む場合には電磁誘導を用いて書き込みと逆のことをすれば良いわけです。
磁気ディスクにNSNNSSSNSSなどと刻まれている場合、そこを磁気ヘッドのコイルが通過することで電磁誘導が起こり、+-++—+のように電流の方向が変化していきます。
これで読み込めるわけですね。仕組みはレコード版と同じです。
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