#2020/09/17 縦割りが生じるくらい、『行政機関』はたくさん分かれていたりします。

ハードディスクドライブ

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簡単にいうと…

ハードディスクドライブとは

 回転ディスク上を磁化させて情報を記録・再生する装置

という技術要素です。

省略して「HDD」とか「ハードディスク」とも呼ばれます。

以下、短くて良いのでHDDと呼称します。

詳しくいうと…

パソコン筐体のネジを外すと見かける色んな構成パーツのうちの1つが、HDDです。

エクスプローラ(OS上のファイル操作アプリ)で格納したファイルや、OSのデータ自体も、このHDDに保存されています。CドライブとかDドライブとかで区分けされているおおもとの物理ディスクです。

ちょっと中をのぞいてみましょう。

構造と仕組み

HDDの蓋を開けると、何層にも重ねられたディスク(プラッタ)スイングアームが堆積しています。

ディスクスピンドルモーターによって高速回転します。

スイングアームステッピングモーターによって左右に動き、先端の磁気ヘッドを使ってディスクと情報をやりとりします。

 

次に、磁気ヘッドディスクへ情報を記録・再生する仕組みを見てみます。

 

 

①記録の仕組みですが、磁気ヘッド(下図はリング型)に電流を流すと、その先端で磁界が発生します。生じた磁界は、ちょうど真下にあるディスクブロック(区域)を流れて、そのブロックを特定方向へ磁化させます。

②再生の仕組みとしては、記録の逆で、特定方向に磁化したブロック上を磁気ヘッドが通り過ぎる際、特定方向の電流が流れることで記録データを読み込みます。

たとえば、ブロックの磁気情報が「| S→N | N←S |」だったら「1 0」といった具合に、磁気情報を読み取って2進数(0か1か)データへ変換処理することができるわけです。

 

こうしてHDDは、磁気方向の情報を、2進数データと対応づけながら記録・再生することで、今日もわたしたちのデータをパソコン内で格納したり再生したりしているのでした。

たとえば、パソコンOSのエクスプローラ上で、ABC.docx(文書ファイル)をダブルクリックすると、HDD内の磁気ヘッドがそのファイルデータを読み取り、いったん別のパソコン部品(メモリー)へ転送します。

文書作成ソフト上でそのデータを編集する際、メモリーは、HDDからやってきたそのファイルデータを一時格納して、CPUの編集制御(マウスクリック、キーボード入力)にしたがって形を変えます。

保存ボタンをクリックすると、メモリーの編集データがふたたびHDDの磁気ヘッドを伝ってディスク上へ記録される、という流れです。

 

・ハードディスクドライブは、回転ディスク上を磁化させることで情報を記録・再生する装置だよ
・磁気ヘッドがディスク上のブロックを特定方向へ磁化させて記録したり読み取ったりし、2進数データに変換してから、メモリーへ引き渡すよ
 

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ふだん使い慣れているコンピュータの中身を覗くのにちょうどよい思います。

 

つまり…

ハードディスクドライブとは

 回転ディスク上を磁化させて情報を記録・再生する装置

という技術要素なわけです。

 

スイングアームがモーターで動いとるから、故障もありそうじゃな。

最近じゃとSSDと呼ばれる別の補助記憶装置も登場しておって、こちらは半導体で記録しとるから稼働部品がなく静かなんじゃが、いかんせん高いんじゃよのぉ…

歴史のツボっぽくいうと…

  • 1965年
    最初のHDD
    アメリカ・IBM社の商用コンピュータ「IBM 305 RAMAC」に、直径60cm長ディスク50枚を重ねて4.8MBの記録容量を備え、大型冷蔵庫2台分の体積をもつ、世界最初のHDDが搭載される

 

 

<参考文献>(2019/09/09 visited)

ハードディスクドライブ - Wikipedia
ハードディスクが物理的にデータを記録している仕組みがわかるムービー「How do hard drives work?」
膨大な量のデータを小型の機体に保存できるハードディスクドライブ(HDD)は、PCに内蔵されていたり外付けのストレージとして使用されていたりと、現代人の生活に浸透しています。そんなハードディスクは一体どのようにデータを読み書きしているのかが分かるムービー「How do hard drives work?」を、教育系ムービ...
No.41 HDDの大容量化・小型化を実現した磁気ヘッド技術
ハードディスク(HDD)の構造について|データ復旧
HDDの構造についての解説。プラッタ、モーター、軸受け、ヘッドなど。プラッタの固定位置がずれてしまうアラインメントのずれが発生すると、データの読み出しは出来なくなってしまいます。データ復旧におけるHDDの分解処置でもプラッタの取り外しは極力行わないようにするのはそのためです。
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