WEBVTT

00:00:07.248 --> 00:00:10.821
Predstavljajte si letalo,
ki leti en milimeter nad tlemi

00:00:10.821 --> 00:00:14.029
in vsakih 25 sekund obkroži Zemljo,

00:00:14.029 --> 00:00:17.335
pri tem pa prešteje vse travne bilke.

00:00:17.335 --> 00:00:20.551
Če to pomanjšate do te mere,
da se prilega vaši dlani,

00:00:20.551 --> 00:00:24.305
dobite nekaj enakovrednega
sodobnemu trdemu disku,

00:00:24.305 --> 00:00:28.455
predmetu, ki lahko vsebuje več informacij
kot vaša lokalna knjižnica.

00:00:28.455 --> 00:00:32.906
Kako pa lahko hrani toliko informacij
na tako majhnem prostoru?

00:00:32.906 --> 00:00:37.212
V središču vsakega trdega diska je
skladovnica hitro vrtečih se plošč

00:00:37.212 --> 00:00:40.745
z bralno/pisalno glavo,
ki leti nad vsako od površin.

00:00:40.745 --> 00:00:46.278
Vsaka plošča je prekrita s prevleko
mikroskopskih magnetiziranih kovinskih zrn

00:00:46.278 --> 00:00:49.591
in vaši podatki tam ne živijo v obliki,
ki bi jo prepoznali.

00:00:49.591 --> 00:00:52.768
Namesto tega so zapisani
kot magnetni vzorec,

00:00:52.768 --> 00:00:55.819
ki ga tvorijo skupine teh drobnih zrn.

00:00:55.819 --> 00:00:58.169
V vsaki skupini, znani tudi kot bit,

00:00:58.169 --> 00:01:01.121
imajo vsa zrna magnetizacijo poravnano

00:01:01.121 --> 00:01:03.596
v eno od dveh možnih stanj,

00:01:03.596 --> 00:01:06.805
ki ustrezata ničlam in enicam.

00:01:06.805 --> 00:01:08.668
Podatki se na disk zapišejo

00:01:08.668 --> 00:01:12.577
s pretvorbo bitnih nizov v električni tok,

00:01:12.577 --> 00:01:14.994
ki ga dovaja elektromagnet.

00:01:14.994 --> 00:01:18.913
Ta magnet tvori polje,
ki je dovolj močno, da spremeni smer

00:01:18.913 --> 00:01:21.145
magnetizacije kovinskih zrn.

00:01:21.145 --> 00:01:24.102
Ko so informacije enkrat zapisane na disk,

00:01:24.102 --> 00:01:28.843
pogon uporabi magnetni bralnik,
da jih pretvori nazaj v uporabno obliko,

00:01:28.843 --> 00:01:33.468
zelo podobno gramofonski igli,
ki utore na plošči prevaja v glasbo.

00:01:33.468 --> 00:01:37.634
Toda kako lahko dobimo toliko informacij
iz samo ničel in enic?

00:01:37.634 --> 00:01:40.300
Tako, da jih damo mnogo skupaj.

00:01:40.300 --> 00:01:45.246
Na primer, črko predstavlja en bajt
ali osem bitov,

00:01:45.246 --> 00:01:47.879
vaša povprečna slika
pa zavzame več megabajtov,

00:01:47.879 --> 00:01:50.865
vsak od njih pa ima 8 milijonov bitov.

00:01:50.865 --> 00:01:54.779
Ker mora biti vsak bit
zapisan na fizični del diska,

00:01:54.779 --> 00:01:58.833
venomer iščemo načine
za povečanje gostote zapisa na disku

00:01:58.833 --> 00:02:03.572
oz. koliko bitov lahko stisnemo
na kvadraten palec.

00:02:03.572 --> 00:02:08.907
Gostota zapisa modernih trdih diskov je
okoli 600 gigabitov na kvadratni palec,

00:02:08.907 --> 00:02:15.524
300-milijonkrat več kot pri IBM-ovemu
prvemu trdemu disku iz leta 1957.

00:02:15.524 --> 00:02:17.929
Ta neverjetni napredek
v kapaciteti shrambe

00:02:17.929 --> 00:02:20.732
ni bil rezultat le pomanjševanja vsega,

00:02:20.732 --> 00:02:22.914
ampak je vključevalo številne inovacije.

00:02:22.914 --> 00:02:26.153
Tehnika, imenovana
proces litografije tankega filma,

00:02:26.153 --> 00:02:29.847
je inženirjem omogočila pomanjšanje
bralno/pisalne glave.

00:02:29.847 --> 00:02:32.767
In navkljub svoji velikosti,
je bralnik postal bolj občutljiv

00:02:32.767 --> 00:02:39.090
z izkoriščenjem novih odkritij na področju
magnetnih in kvantnih lastnostih snovi.

00:02:39.090 --> 00:02:43.384
Biti so lahko bili tudi bolj zgoščeni
zahvaljujoč matematičnim algoritmom,

00:02:43.384 --> 00:02:46.600
ki filtrirajo motnje magnetne interference

00:02:46.600 --> 00:02:51.474
in najdejo najbolj verjetne bitne nize iz
vsakega kosa povratnega bralnega signala.

00:02:51.474 --> 00:02:54.465
Nadzor nad termičnim raztezanjem glave,

00:02:54.465 --> 00:02:57.548
ki ga omogočimo z grelnikom
pod magnetnim zapisovalnikom,

00:02:57.548 --> 00:03:02.675
ji je omogočilo lebdenje na manj kot
petih nanometrih nad površino diska,

00:03:02.675 --> 00:03:06.661
kar je približno širina dveh vej DNK.

00:03:06.661 --> 00:03:08.417
Zadnjih nekaj desetletij

00:03:08.417 --> 00:03:12.564
je eksponentna rast kapacitete računal-
niškega pomnilnika in procesorske moči

00:03:12.564 --> 00:03:15.816
sledila vzorcu,
ki ga poznamo kot Moorov zakon,

00:03:15.816 --> 00:03:23.099
ki je 1975 predvidel, da se bo gostota
informacij podvojila vsaki dve leti.

00:03:23.099 --> 00:03:25.993
Vendar pa je pri
okoli 100 gigabitih na kvadratni palec

00:03:25.993 --> 00:03:30.185
nadaljnje pomanjševanje magnetnih zrn,
ali njihovo še večje tlačenje skupaj,

00:03:30.185 --> 00:03:34.361
predstavljalo novo tveganje
imenovano super-paramagnetni učinek.

00:03:34.361 --> 00:03:37.545
Ko je prostornina
magnetnega zrna premajhna,

00:03:37.545 --> 00:03:41.476
njegovo magnetizacijo zlahka
zmoti toplotna energija

00:03:41.476 --> 00:03:44.429
in lahko povzroči, da se biti
nenamenoma zamenjajo,

00:03:44.429 --> 00:03:46.714
kar vodi k izgubi podatkov.

00:03:46.714 --> 00:03:50.819
Znanstveniki so to omejitev rešili
na presenetljivo enostaven način:

00:03:50.819 --> 00:03:55.899
s spremembo smeri zapisovanja
iz vzdolžne v navpično,

00:03:55.899 --> 00:04:01.225
kar je omogočilo gostoto zapisa
blizu enega terabita na kvadratni palec.

00:04:01.225 --> 00:04:04.858
Nedavno se je potencialna meja
ponovno zvišala

00:04:04.858 --> 00:04:07.682
z uporabo toplotnega
magnetnega zapisovanja (HAMR).

00:04:07.682 --> 00:04:11.451
Ta uporablja še bolj termično stabilen
zapisovalni medij,

00:04:11.451 --> 00:04:14.889
čigar magnetno odpornost
se za trenutek zniža

00:04:14.889 --> 00:04:18.517
s segrevanjem določene točke z laserjem

00:04:18.517 --> 00:04:20.535
in omogočenim zapisovanjem podatkov.

00:04:20.535 --> 00:04:23.557
In medtem ko so ti pogoni
trenutno v fazi prototipov,

00:04:23.557 --> 00:04:28.295
imajo znanstveniki v rokavu
že nov potencialni trik:

00:04:28.295 --> 00:04:30.291
medij bitnih vzorcev (BPM),

00:04:30.291 --> 00:04:35.267
na katerem so lokacije bitov
razvrščene v ločene nano strukture,

00:04:35.267 --> 00:04:40.303
kar potencialno omogoča gostote zapisa
20 terabitov na kvadratni palec

00:04:40.303 --> 00:04:41.780
ali več.

00:04:41.780 --> 00:04:46.247
Zahvalimo se torej lahko skupnim
prizadevanjem večih generacij inženirjev,

00:04:46.247 --> 00:04:48.014
znanstvenikov snovi

00:04:48.014 --> 00:04:49.976
in kvantnih fizikov,

00:04:49.976 --> 00:04:53.019
da se to orodje
neverjetne moči in natančnosti

00:04:53.019 --> 00:04:55.814
lahko vrti v vaši dlani.