Por Cássio Lima em 26 de junho de 2006
Introdução
A maioria dos discos rígidos encontrados no mercado hoje utiliza um tipo de tecnologia de gravação chamada longitudinal, onde os bits são gravados na superfície magnética lado a lado. Este tipo de tecnologia de gravação vem sendo utilizado desde o lançamento dos primeiros discos rígidos. No entanto, um novo tipo de tecnologia de gravação, chamada perpendicular, vem sendo utilizada pelos discos rígidos mais novos e que permite uma maior densidade de gravação de dados do que a tecnologia longitudinal. Neste tutorial aprenda sobre a tecnologia de gravação perpendicular e como os dados são gravados na superfície magnética dos discos.
Os dados são lidos e gravados nos discos magnéticos graças ao fenômeno físico do eletromagnetismo. Em 1820, um físico chamado Hans Christian Oersted observou enquanto preparava uma aula de laboratório para seus alunos de Física que uma corrente elétrica passando por um fio ocasionava a deflexão do ponteiro de uma bússola. Quando a corrente elétrica era desligada o ponteiro da bússola voltava a ser alinhado com o campo magnético da Terra. Com isso, ele chegou a conclusão de que todo condutor (fio) cria um campo magnético ao seu redor quando há uma corrente elétrica passando. Quando a direção da corrente elétrica (ou polaridade) é invertida, a polaridade do campo magnético também é invertida.
Em 1831, um outro físico, chamado Michael Faraday, descobriu que o processo inverso também era verdade, ou seja, se um campo magnético forte o suficiente fosse criado poderia induzir corrente elétrica em um fio. Caso a direção do campo magnético fosse invertida, a direção do fluxo da corrente elétrica também seria.
Para entender como os dados são lidos e gravados nos discos rígidos e em outros dispositivos magnéticos tenha em mente essas duas propriedades do eletromagnetismo:
- Todo condutor cria um campo magnético ao seu redor quando há uma corrente elétrica passando por ele.
- Um campo magnético forte pode induzir corrente elétrica em um fio.
Isto é tudo o que você precisa saber para entender como os dados são lidos e gravados em seu disco rígido. A cabeça de leitura e gravação do disco é formada por um material condutor em formato de U (de cabeça para baixo) envolvido por uma bobina através da qual a corrente elétrica passa. No processo de escrita, uma corrente elétrica positiva ou negativa é aplicada na bobina o que faz com que um campo magnético seja criado na cabeça de leitura/gravação. Este campo magnetiza a superfície bem abaixo da cabeça, alinhando as partículas magnéticas para a esquerda ou para a direita dependendo da polaridade da corrente elétrica. Lembre-se que a inversão da polaridade da corrente elétrica resulta também na mudança de polaridade do campo magnético. Um bit de dado armazenado nada mais é do que uma seqüência de partículas magnetizadas.
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Figura 1: Cabeça de leitura e gravação.
No processo de leitura, quando a cabeça passa por uma área magnetizada, uma corrente elétrica positiva ou negativa é induzida nela, permitindo a leitura dos bits armazenados.
Na próxima página falaremos sobre como a tecnologia de gravação perpendicular funciona e a compararemos com a tecnologia de gravação longitudinal.
Perpendicular vs. Longitudinal
A superfície do disco rígido é feita de alumínio ou vidro e sobre ela é depositada uma camada de material magnético, geralmente óxido de ferro com outros elementos. Vimos na página anterior que a cabeça de leitura/gravação magnetiza as partículas da superfície do disco de acordo com a corrente elétrica aplicada sobre ela. Vimos também que uma seqüência de partículas magnetizadas representa um bit de dados no disco.
Na tecnologia de gravação longitudinal, utilizada em praticamente todos os discos rígidos disponíveis hoje, as partículas magnéticas são alinhadas lado a lado (horizontalmente) na superfície do disco, como você pode ver na Figura 1.
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Figura 2: Tecnologia de gravação longitudinal.
Durante muitos anos, a forma usada pelos engenheiros para aumentar o espaço de armazenamento dos discos rígidos foi diminuir o tamanho das suas partículas magnéticas. Quanto menor as partículas, mais dados podem ser armazenados no disco rígido. O problema é que ao diminuir o tamanho das partículas elas ficam mais suscetíveis a um fenômeno chamado superparamagnetismo que compromete a integridade dos dados armazenados. Este fenômeno ocorre quando as partículas se tornam tão pequenas que variações na temperatura do disco pode fazer com que os campos magnéticos das partículas sejam invertidos, o que resultaria em dados corrompidos e inconsistentes.
O fenômeno do superparamagnetismo é um dos grandes responsáveis por evitar o aumento da capacidade dos discos rígidos com tecnologia de gravação longitudinal.
Já na tecnologia de gravação perpendicular, as partículas magnéticas estão alinhadas verticalmente (perpendicularmente) na superfície do disco, como você pode ver na Figura 3.
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Figura 3: Tecnologia de gravação perpendicular.
Com a tecnologia de gravação perpendicular, mais dados podem ser armazenados no disco e menores são os problemas com o fenômeno do superparamagnetismo.
Conclusões
Com a tecnologia de gravação perpendicular veremos a capacidade de armazenamento dos discos aumentarem rapidamente e dentro de pouco tempo teremos discos com capacidade de um terabyte. Para você ter uma idéia, a Seagate lançou recentemente sua nova linha de discos rígidos Barracuda 7200.10 baseada na tecnologia de gravação perpendicular com capacidade de até 750 GB!
Os dispositivos portáteis também se beneficiarão desta tecnologia, já que mais bits podem ser armazenados em um espaço físico menor.
Vamos aguardar para ver como é o desempenho dos discos rígidos com tecnologia de gravação perpendicular em comparação aos discos com tecnologia de gravação longitudinal.
Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1239
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