¿Cómo se llama el área en un disco duro más pequeño que un sector?

Entonces sé sobre pistas y sectores, pero ¿cómo se llama el "área" en un disco duro que conforma el sector? Estoy hablando del lugar que almacena 1 bit de datos, la pequeña área pequeña que almacena magnéticamente 1 o 0. En ningún lugar parece ir tan detallado al describir cómo funciona un disco duro. Así es como he tratado de describirlo en un artículo que estoy haciendo ...

"Las computadoras almacenan bits de varias maneras. Los discos duros mecánicos (HDD), como el de mi computadora portátil, no son volátiles (lo que significa que su contenido no se pierde cuando se pierde la energía de la computadora) y almacenan información utilizando el magnetismo. Los discos duros están formados por platos, que son discos en forma de rosquilla, muy pulidos. Cada plato tiene una serie de pistas que lo rodean, y cada pista está compuesta por una serie de sectores que a su vez pueden almacenar un número determinado de bytes. En mi MacBook Pro, cada sector de mi disco duro puede almacenar 512 bytes. Esto significa que cada sector físico en el disco duro tiene 4096 transistores como "áreas" que pueden ser magnetizadas o no magnetizadas. De esta manera, los discos duros almacenan la información binaria.

¿Esta cosa incluso tiene un nombre? ¡Cualquier ayuda sería apreciada! Gracias por adelantado

EDITAR: Gracias a todos los que respondieron. Soy un estudiante de secundaria, así que no se requieren detalles extremos, pero gracias a cualquiera que lo haya dado de todos modos. Parece que no hay un nombre generalmente acordado para él, ¡así que me quedaré con el uso de la palabra genérica "área", creo!

Creo que el término que está buscando es "dominio magnético", "una región dentro de un material magnético que tiene magnetización uniforme" (wp). Los diseñadores de discos duros siempre intentan reducir el tamaño de los dominios magnéticos.

Pero.

Primero, se usan los "códigos de canal": los 0 y 1 grabados en la unidad no son los mismos que los 0 y 1 que usted escribe y eventualmente leerán. El aserrín es correcto acerca de cómo se registran 1s y 0s, pero hay más: el variador recupera los pulsos de reloj (para que pueda saber dónde esperar una inversión de flujo, si la hay) de las inversiones de polaridad de flujo , pero no puede hacerlo desde tramos donde No hay reversiones.

Esto puede ser un problema. ¡Es totalmente plausible que alguien pueda escribir un sector completo (4096 bits con sectores de 512 bytes) de todos los 0! Lo cual (si se registra simplemente) no tendría reversiones de flujo. Debido a irregularidades en la velocidad de rotación, entre otras cosas, es probable que la unidad "pierda su lugar" mucho antes del final de ese sector.

Por lo tanto, los datos que se escribirán en realidad se expanden en algo más bits, utilizando un código de canal que garantiza que nunca habrá más de una cierta cantidad de reversiones sin flujo escritas en una fila.

No tengo una referencia para los códigos de canal utilizados en los discos duros modernos, pero puede tener una idea de cómo funciona al buscar la "modulación de ocho a catorce" ("EFM") que se usa en los CD. Bajo EFM, cada grupo de ocho bits (que tienen 256 combinaciones posibles de 0s y 1s) se convierte en una secuencia de 14 bits (16384 combinaciones, pero solo 256 de ellos son códigos válidos). Las secuencias dentro de cada código de 14 bits se eligen para que nunca haya más que unas pocas, creo que son tres, sin inversión de flujo (0s) seguidas. También se eligen para reducir el ancho de banda de la señal. Suena extraño, pero es cierto: al grabar más bits, puede escapar con menos transiciones de flujo. Por ejemplo, ocho bits de todos los 1 requerirían ocho inversiones de flujo sin un código de canal,

Ahora, piense en el primer bit escrito a un sector. Supongamos que es un 0. ¿Dónde está? Gracias al código del canal, ¡el primer bit realmente escrito en el sector podría ser un 1!

Por cierto, hablar de CD no es tan extraño como parece. Los CD usan un esquema similar al descrito por el aserrín: el principio o el final de un "pozo" marca un 1, un lugar donde un pozo podría comenzar o terminar, pero no lo hace, es un 0. Al igual que las inversiones de flujo.

Luego está la corrección de errores. La corrección de errores implica datos adicionales almacenados con cada sector. En el pasado, la unidad leía el campo de datos primario + los datos de ECC del sector, y si se detectaba algún error (por ejemplo, al leer uno de los muchos códigos de canal "no debería existir"), usaba los datos de ECC para corregir los errores

No más. Las densidades de datos modernas son tales que los errores son más o menos esperados . Entonces, los mecanismos de ECC se fortalecieron para que muchos más errores sean corregibles.

Sí, esto significa que tiene que grabar más bits, pero es una ganancia neta en términos de capacidad.

Sin embargo, el resultado es que realmente no podemos decir que un bit individual, incluso un bit de código de canal, se grabe en una ubicación específica, porque los datos de ECC son tan vitales para recuperar el bit como el código de canal. Y la forma en que funciona ECC, la "influencia" de cada bit en los datos de ECC se extiende sobre muchos, muchos bits de los datos de ECC. (Este principio se llama "difusión").

Entonces, ¿dónde está el bit? Bueno, está algo extendido. Cambie un bit en la entrada y habrá cambios en las inversiones de flujo en muchos lugares del sector.

Si eso parece extraño, espere hasta que aprenda sobre PRML, que significa "probabilidad máxima de respuesta probable": incluso la forma de onda recuperada de la cabeza, en la cual el variador busca inversiones de flujo, se interpreta estadísticamente. Pero eso no tiene mucho que ver con "dónde están los bits".

Estoy hablando del lugar que almacena 1 bit de datos, la pequeña área pequeña que almacena magnéticamente 1 o 0

Técnicamente, las partículas magnéticas no almacenan "ni un 1 ni un 0" . Eso es simplemente folklore no técnico para tonificar el concepto de almacenamiento magnético. Es la inversión de flujo la que determina el valor de bit, con el requisito de que la lectura comience en el espacio que consiste en ceros. Consulte esta respuesta para obtener más información sobre las técnicas de grabación magnética digital.

platos, que son discos con forma de rosquilla, muy pulidos.

"Donut" no es el adjetivo correcto para usar. "Donut" es sinónimo de toro, y tampoco tiene superficies planas.

Cada plato tiene una serie de pistas a su alrededor,

Las pistas son círculos concéntricos en la (s) superficie (s) de los platos.
Se debe mencionar el concepto de cilindros.

Esto significa que cada sector físico en el disco duro tiene 4096 transistores como "áreas" que pueden ser magnetizadas o no magnetizadas.

Esta es una descripción inexacta. La grabación magnética no es como un "transistor" (por ejemplo, un interruptor). El revestimiento magnético de las superficies del plato no se puede "no magnetizar" .

Cualquier área que está magnetizada representa un 1 binario y cualquier área que no está magnetizada representa un 0 binario

Esto es inexacto. Las partículas magnetizadas se polarizan en cualquiera de las dos direcciones para crear inversiones de flujo para determinar los estados de los bits. Ningún cambio de flujo indica el mismo estado de bit que el bit anterior. Un cambio de flujo indica que el bit es el inverso del bit anterior.

¿Cómo se llama el "área" en un disco duro que conforma el sector?

El "sector * en realidad está compuesto por un registro de ID y un registro de datos .
El registro de datos generalmente consiste en un byte de sincronización principal , los bytes de datos de carga útil y los bytes de ECC.

En algunos tipos de unidades de disco duro, como la antigua unidad de módulo de almacenamiento (SMD) de pie, el paquete de disco extraíble utilizaba una superficie de servo pregrabada para proporcionar la sincronización de bits y el posicionamiento del cilindro / pista. Esta señal de temporización pregrabada se obtuvo leyendo los dibits en esta superficie.

De un manual de referencia SMD (para CDC BJ4A1 y BJ4A2):

Dibit es un término abreviado para bit dipolo. Los dibits se graban previamente en la superficie del servo durante la fabricación del paquete de discos. No confunda la superficie del servo con las superficies de grabación del paquete.

Los dibits son el resultado de la manera en que se registran las inversiones de flujo en las pistas del servo. Un tipo de pista, conocida como la pista par, contiene dibits negativos. El otro tipo de pista, la pista impar, contiene dibits positivos.

Pero dibits no es el nombre que estás buscando.
El término más apropiado que pude encontrar es celular , como en:

El período de tiempo requerido para definir un bit de información es la celda.

Tenga en cuenta que esta definición se refiere al tiempo más que a las partículas magnéticas.

He trabajado para fabricantes de discos y me ocupé del hardware más el firmware que lee, escribe y formatea los datos. No hay nombre para nada más pequeño que un sector. Sin embargo, un sector no necesita tener 512 bytes. He trabajado en sistemas que tenían sectores que oscilaban entre 64 y 8192 bytes.

Como otros han mencionado, realmente ayudaría conocer a la audiencia. La explicación propuesta por el OP es incorrecta en muchos sentidos. Me gustaría conocer al público antes de proponer una explicación. Para lo que vale, el artículo de Wikipedia para el sector del disco, https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector , tiene una explicación razonable para los laicos.

Algo que falta en el artículo de Wikipedia sobre sectores de disco es la cobertura de las partes de un sector. La mayoría de los discos son lo que llamamos discos de sectores blandos. Desafortunadamente, el "sector suave" redirige al artículo del disquete. Tienen un artículo sobre sectorización dura ( https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_sectoring ) aunque está incompleto ya que las unidades de disco duro más antiguas también estaban segmentadas. En lugar de agujeros en los medios de comunicación, usaron pequeños imanes montados en el huso, o una parte del huso que sobresalía una fracción de pulgada y tenía agujeros muy parecidos a los agujeros en un disquete del sector duro, o una superficie de plato dedicada que fue pregrabado en la fábrica con marcas sectoriales y de reloj. La sectorización dura simplificó la lógica necesaria para determinar cuándo podría comenzar a leer o escribir datos.

Los discos duros fabricados desde principios de la década de 1980 tienen sectores blandos. Los sectores blandos tienen los siguientes componentes:

• Preámbulo: esta es una secuencia especial de bits cuyo patrón nunca aparece en los datos.
• Encabezado: contiene los números de sector y pista. En algunos de los discos en los que trabajé también registramos el número de la cabeza aquí también.
• Sincronización: este es un patrón especial muy parecido al preámbulo. Existe porque
  • Se necesita una cantidad finita de tiempo para inspeccionar los datos del encabezado para ver si este es el sector que queremos leer o escribir.
  • Se necesita una cantidad de tiempo finita para cambiar el cabezal del modo de lectura (para leer el encabezado) al modo de escritura (para escribir datos del disco).
  • La velocidad de rotación no es constante, pregunte si el disco envejece, si hace más calor o más frío o si cambian los voltajes de la fuente de alimentación.
• Datos: los datos comienzan inmediatamente después del patrón de sincronización. Al escribir un sector, leemos el encabezado y luego escribimos la sincronización y los datos. Al leer, leemos la sincronización y usar eso puede detectar el inicio de los datos. Hay muchas formas de registrar los datos. El no retorno a cero (ver Wikipedia) es un método común. Los primeros discos usaban grabación magnética longitudinal (LMR) (ver Wikipedia), mientras que los discos modernos usan grabación magnética perpendicular (PMR) (ver Wikipedia)
• A continuación de los datos se encuentran los bits de código de comprobación de redundancia cíclica (CRC) (discos más antiguos) o de comprobación y corrección de errores (ECC) (discos más nuevos).
• Seguir el CRC / ECC es el patrón principal. Esto es muy parecido al patrón de sincronización y es para que el controlador de disco sepa que llegó al final de los datos. Si lee el mensaje final antes o después de lo esperado, entonces el controlador sabe que hubo un error en el proceso.
• Hay un poco de relleno después de la salida. Nada está escrito aquí. Existe en caso de que el disco girara un poco más rápido de lo normal en el momento en que se escribió un sector. No queremos sobrescribir el Preámbulo del siguiente sector, mucho menos su encabezado, sincronización o datos.

Entonces, volviendo a la pregunta del OP, si bien no hay nombre para cosas más pequeñas que un sector, todavía hay un poco allí.

Algunos de los discos en los que he trabajado bloquean y desbloquean sectores. Por ejemplo, podríamos estar utilizando sectores de 1024 bytes en una zona particular de los medios (ver Grabación de bits de zona (ZBR) en Wikipedia) pero el mundo exterior solo ve sectores de 512 bytes. Esencialmente, para cada zona usamos el tamaño de sector en disco más eficiente. Utilizo los términos "tamaño del sector" y "tamaño del sector interno", lo que significa que, si bien a veces tratamos con cosas más pequeñas que un sector, todavía se denominan sectores.

Ollimpia, reemplazaría la última parte de su explicación con:

"puede almacenar 512 bytes, cada uno de los cuales tiene ocho bits. Esto significa que cada sector físico en el disco duro contiene 4096 bits de datos. Los platos están recubiertos con un material especial que puede retener de manera confiable una polaridad magnética y permite que la polaridad sea fácilmente cambiado. Los datos se almacenan utilizando combinaciones de polaridad magnética de norte a sur y de sur a norte ".

Deliberadamente, no proporcioné un nombre como "spot" o "area" para los bits en los medios. Ninguna de las palabras está mal, pero tampoco encajan perfectamente. También deliberadamente no deletreé la traducción de 4096 bits de datos en los "puntos" polarizados en los medios.

La razón por la que evito palabras como "punto" o "área" es que al leer los datos no leemos la polaridad magnética, sino que percibimos el cambio de una polaridad a otra. Por lo tanto, estamos buscando un "cambio" o "sin cambio" para saber si estamos tratando con un bit 0 o 1.

La razón por la que evité decir que hay una traducción de uno a uno entre los bits de datos y lo que está escrito en los medios del disco es que no podemos pasar demasiado tiempo con "no-shift", ya que podríamos perder la noción de dónde estamos . Usamos los turnos para estar sincronizados. Una unidad de disco traduce secuencias de bits de datos en secuencias de bits ligeramente más largas que se utilizan en los medios físicos. Las secuencias utilizadas en los medios están diseñadas para que nunca pasemos demasiado tiempo con "no shift", independientemente de lo que contengan los datos del usuario.

La grabación de código de grupo (GCR) es un método común para codificar los datos que se puede explicar como usar cinco bits en los medios para grabar cada cuatro bits de datos. Esa no es una explicación perfecta ya que el disco está mirando los cambios en la polaridad y no los bits. Si observa las tablas en https://en.wikipedia.org/wiki/Group_code_recordingverá secuencias de ceros y unos. Un cero "sin turno" y uno es "turno". Los cuatro bits de datos "0111" podrían codificarse como "10111". Leemos "10111" de izquierda a derecha y al escribir esto en los medios polarizaremos los medios como: 1) de norte a sur (el cambio o no cambio depende del último bit de la conversación anterior) 2) norte- hacia el sur (sin desplazamiento en comparación con el bit anterior) 3) de sur a norte (desplazamiento en comparación con el bit anterior) 4) de norte a sur (desplazamiento en comparación con el bit anterior) 5) de sur a norte (desplazamiento en comparación con el bit anterior)

Anteriormente expliqué las partes del sector con el preámbulo, la sincronización, etc. El preámbulo, la sincronización, etc. se registran utilizando patrones de cambio que no existen en las tablas de traducción de GCR. Por lo general, son largas cadenas de turnos o no turnos. Por ejemplo, 6250 GCR RLL nunca tendrá más de siete turnos seguidos, lo que significa que nuestros patrones especiales pueden ser ocho o más turnos seguidos. 6250 GCR RLL también nunca tendrá más de dos sin turnos seguidos, lo que significa que podemos usar tres o más sin turnos como patrón especial que nunca existirá en los datos de usuario registrados.

A medida que la tecnología mejora, podemos tener ciclos más largos de "no-shift". Esto ha llevado a sistemas de codificación que son más eficientes que cuatro bits de datos codificados como cinco bits en disco. La eficiencia adicional se ha utilizado tanto para aumentar el almacenamiento disponible como para agregar la comprobación y corrección de errores (ECC).

Se deben aprovechar otras mejoras tecnológicas que pueden distinguir un cambio de sur a norte aparte de un cambio de norte a sur y una "grabación analógica" en el sentido de que pueden variar la intensidad de la polaridad como una forma de exprimir más información en los medios.

Por lo tanto, mientras que el disco en un Macbook Pro parece ser un dispositivo de almacenamiento digital, los ingenieros que diseñan cabezales de lectura / escritura y el revestimiento aplicado a los discos de disco están trabajando con señales analógicas.

Si está interesado en las matemáticas, busque "aritmética de campo finito" y "álgebra abstracta", que se utilizan para diseñar lo que se conoce como sistemas de codificación de canales.

En lugar de "en forma de rosquilla", diría que las bandejas de discos parecen discos de CD o DVD hechos de metal u otros materiales duros. Las bandejas en blanco listas para ser instaladas en un disco tienen un agujero en el medio, tal como se ve en un CD o DVD.

Es una pregunta interesante, sin embargo, que yo sepa, no tiene un nombre, excepto tal vez por las propiedades materiales del plato en sí.

Sin embargo, si quisiera desglosar aún más la información, podría explicar que tiene un Sector Geométrico y un Sector de Datos;

Un sector geométrico es la sección de 'corte de tarta' del plato

Un sector de datos, también conocido como un bloque, es una subdivisión de una pista. Se refiere a la intersección de una pista y un sector geométrico. Cada sector almacena una cantidad fija de datos. - Esto es más de lo que se trata su explicación en lugar del Sector Geométrico.

Espero que esto ayude.

Editar: según el comentario a continuación, consulte http://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector

Además, para tener en cuenta que el sector Geométrico (o Geométrico) no es exclusivo de los Discos Duros, muchas cosas pueden tener un Sector Geométrico, es solo una buena manera de separarse si está hablando del Sector Completo o el Sector de Datos.