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00:00:04,000 --> 00:00:07,000
Apertura dell\'hard-disk
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00:00:07,000 --> 00:00:10,000
Testine volanti, motori elettrici a bobina, superfici straordinariamente lisce & interpretazione dei segnali
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00:00:10,000 --> 00:00:17,000
Video di \"engineerguy\" della serie 3
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00:00:17,000 --> 00:00:23,000
Un computer casalingo è un attrezzo potente, ma deve contenere informazioni per funzionare bene, altrimenti sarebbe inutilizzabile.
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00:00:23,000 --> 00:00:25,000
Guardiamo dentro e vediamo come contiene i dati.
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00:00:30,000 --> 00:00:32,000
Guardatelo: è meraviglioso.
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00:00:32,000 --> 00:00:35,000
È un normale hard-disk, ma i suoi particolari sono straordinari.
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00:00:35,000 --> 00:00:38,000
Sono sicuro che conosciate in sostanza l\'hard-disk.
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00:00:38,000 --> 00:00:41,000
Salviamo i dati su di esso in forma binaria: uno e zero.
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00:00:41,000 --> 00:00:43,000
Questo braccio ha installata una \"testina\"
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00:00:43,000 --> 00:00:45,000
Che è un elettro-magnete che legge il disco
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00:00:45,000 --> 00:00:48,000
e, altrettanto, scrive cambiando la magnetizzazione di sezioni specifiche
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00:00:48,000 --> 00:00:50,000
sul disco o legge le informazioni
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00:00:50,000 --> 00:00:53,000
misurando le polarizzazioni magnetiche.
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00:00:53,000 --> 00:00:54,000
In pricipio, è semplice,
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00:00:54,000 --> 00:00:58,000
ma in pratica è un concentrato di ingenieria.
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00:00:58,000 --> 00:01:02,000
L\'attenzione maggiore è data nell\'assicurarsi che la testina possa leggere
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00:01:02,000 --> 00:01:03,000
senza errori
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00:01:03,000 --> 00:01:05,000
scrivere e leggere sull\'hard-disk.
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00:01:05,000 --> 00:01:08,000
Il primo problema è muoverlo con grande controllo
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00:01:08,000 --> 00:01:11,000
così il braccio viene posizionato da un elettromagnete.
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00:01:11,000 --> 00:01:14,000
La base del braccio è situata tra due potenti magneti
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00:01:14,000 --> 00:01:17,000
Sono così forti che sono faticosi da rimuovere
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00:01:17,000 --> 00:01:18,000
Ecco.
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00:01:18,000 --> 00:01:20,000
Il braccio si muove grazie alla forza di Lorentz.
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00:01:20,000 --> 00:01:23,000
Passa della corrente tramite un filo che è in un campo magnetico
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00:01:23,000 --> 00:01:25,000
e il filo viene attratto in una direzione.
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00:01:25,000 --> 00:01:28,000
Invertendo la forza, anche il verso della forza cambia.
29
00:01:28,000 --> 00:01:30,000
Come la corrente passa in una direzione nell\'elettromagnete
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00:01:30,000 --> 00:01:34,000
la forza, creata dai magneti permanenti, fa muovere il braccio in una direzione
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00:01:34,000 --> 00:01:36,000
invertendo il flusso, si muove all\'indietro.
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00:01:36,000 --> 00:01:39,000
la forza sul braccio è direttamente proporzionale alla corrente
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00:01:39,000 --> 00:01:40,000
che passa attraverso la bobina, che permette di
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00:01:40,000 --> 00:01:43,000
posizionare il braccio in maniera precisa
35
00:01:43,000 --> 00:01:45,000
Diversamente da un sistema meccanico
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00:01:45,000 --> 00:01:49,000
è molto più preciso e non è sensibile al calore.
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00:01:49,000 --> 00:01:53,000
All\'estremtà del braccio c\'è il componente più importante: la testina.
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00:01:53,000 --> 00:01:57,000
È semplicemente un pezzo di ferro magnetizzato attaccato con filo elettrico
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00:01:57,000 --> 00:01:59,000
E quando passa sopra una sezione magnetizzata del disco
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00:01:59,000 --> 00:02:02,000
misura cambiamenti nella direzione dei poli magnetici
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00:02:02,000 --> 00:02:06,000
Richiamando la legge di Faraday: Un cambiamento nella magnetizzazione
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00:02:06,000 --> 00:02:08,000
produce energia in un campo elettromagnetico vicino.
43
00:02:08,000 --> 00:02:10,000
Quindi, quando la testina passa in una sezione vicina dove la polarizzazione
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00:02:10,000 --> 00:02:14,000
è cambiata, registra un picco di voltaggio
45
00:02:14,000 --> 00:02:16,000
I picchi, sia positivi che negativi, rappresentano l\'uno
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00:02:16,000 --> 00:02:19,000
e dove non si presenta il picco è zero.
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00:02:19,000 --> 00:02:22,000
La testina passa straordinariamente vicina al disco,
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00:02:22,000 --> 00:02:25,000
Nei dishi vecchi 100 nanometri, ma oggi
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00:02:25,000 --> 00:02:27,000
l\'ultimo modello ha solo 10 nanometri.
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00:02:27,000 --> 00:02:30,000
Più che la testa viene fatta avvicinare al disco
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00:02:30,000 --> 00:02:32,000
copre meno area per i settori
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00:02:32,000 --> 00:02:35,000
delle inforazioni salvate sulla superficie dell\'hard-disk.
53
00:02:35,000 --> 00:02:38,000
Per tenerla a codesta distanza critica gli ingenieri hanno usato un sistema inenioso:
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00:02:38,000 --> 00:02:41,000
Esse galleggiano sopra all\'hard-disk
55
00:02:41,000 --> 00:02:44,000
Quando il disco gira, si forma un piccolo strato di aria
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00:02:44,000 --> 00:02:48,000
che viene trascinato alla straordinaria velocità di 80 miglia all\'ora
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00:02:48,000 --> 00:02:52,000
La testa, quindi, è sostenuta da un piccolo apparecchio disegnato per galleggiare sopra al disco
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00:02:52,000 --> 00:02:56,000
La parte geniale della tecnologia a cuscinetto ad aria è che si auto regola sulla corretta distanza
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00:02:56,000 --> 00:03:01,000
Nel caso qualche forza sopsti la testina troppo in alto essa torna alla posizione iniziale.
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00:03:01,000 --> 00:03:04,000
Essendo che la testina è così vicina al disco
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00:03:04,000 --> 00:03:07,000
Ogni minima particella può danneggiare l\'hard disk e creare una perdita di dati
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00:03:07,000 --> 00:03:11,000
gli ingenieri hanno messo questo filtro di ricircolo del getto d\'aria
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00:03:11,000 --> 00:03:14,000
Esso rimuove le micropartoicelle dal disco.
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00:03:14,000 --> 00:03:18,000
Per tenere la testina all\'atezza giusta il disco dev essere incredibilmente liscio:
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00:03:18,000 --> 00:03:23,000
Tipicamente, questo disco è così liscio da avere delle irregolarità di al massimo un millimetro
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00:03:23,000 --> 00:03:26,000
Per rendere l\'idea di quanto sia liscio, immaginiamo di ingrandire questa sezione
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00:03:26,000 --> 00:03:31,000
Fino a farla diventare lunga come un campo da calcio, Americano o internazionale,
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00:03:31,000 --> 00:03:35,000
L\'irregolarità media è di circa 0,072 centimetri.
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00:03:35,000 --> 00:03:38,000
L\'elemento fondamentale di questo disco è lo strato magnetico
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00:03:38,000 --> 00:03:41,000
Che è di cobalto, con del platino e nel nichel.
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00:03:41,000 --> 00:03:43,000
Questa lega ha alta coercività
72
00:03:43,000 --> 00:03:50,000
ovvero che manterrà la carica magnetica fino a quando non sarà esposta ad un\'altra carica magnetica.
73
00:03:50,000 --> 00:03:52,000
Un\'ultima cosa trovo enormemente intelligente:
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00:03:52,000 --> 00:03:57,000
Usare la matematica per ottenere il 40% in più.
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00:03:57,000 --> 00:04:04,000
Considerando questa sequenza di poli magnetici sulla superficie del disco: 0-1-0-1-1-1
76
00:04:04,000 --> 00:04:06,000
Una scansione della testina potrebbe rivelare questi distinti picchi di voltaggio
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00:04:06,000 --> 00:04:09,000
sia positivi che negativi per l\'uno
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00:04:09,000 --> 00:04:13,000
Noi saremmo facilmente capaci di distinguere queste sequenze simili
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00:04:13,000 --> 00:04:16,000
Ma se le confrontiamo sono completamente differenti.
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00:04:16,000 --> 00:04:20,000
Gli ingenieri, comunque, lavorano sempre per mettere maggiori informzaioni dentro ad un\'hard-disk.
81
00:04:20,000 --> 00:04:22,000
Un modo per farlo è quello di restringere le parti magnetizzate
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00:04:22,000 --> 00:04:25,000
Ma ora guardiamo che cosa succede ai picchi di voltaggio se facciamo questo
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00:04:25,000 --> 00:04:28,000
Per ogni sequenza i picchi dell\'uno ora in sovrapposizione
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00:04:28,000 --> 00:04:30,000
sovrappongono dando segnali confsi
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00:04:30,000 --> 00:04:33,000
Infatti, le due sequenze sono molto simili
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00:04:33,000 --> 00:04:37,000
Usando una tecnica chiamata \"Risposta parziale massima somiglianza\" gli ingenieri hanno sviluppato
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00:04:37,000 --> 00:04:40,000
codici sofisticati che possono prendere un segnale come questo
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00:04:40,000 --> 00:04:45,000
e generare le sequenze possibili che potrebbero somigliargli e prendono il puù probabile
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00:04:45,000 --> 00:04:49,000
Anche con la tecnologia di oggi questi hard-disk rimangono i migliori
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00:04:49,000 --> 00:04:51,000
Anche se ogni tanto qualcosa viene sbagliato
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00:04:51,000 --> 00:04:53,000
Sono Bill Hammack, lo \"engineer guy\"