FUNDAMENTOS DE HARDWARE

RESUMO

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 trabalho será apresentada essa tecnologia e o grande benefício que ela trás com alta capacidade de armazenamento e desempenho.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 1

2 TECNOLOGIA DE GRAVAÇÃO PERPENDICULAR 2

2.1 HISTÓRIA 2

2.1.1 Como Funciona 4

2.1.2 A Tecnologia Usada 6

2.2 GRAVAÇÃO PERPENDICULAR X GRAVAÇÃO LONGITUDINAL 9

2.2.1 Funcionamento das tecnologias 11

3 CONCLUSÃO 21

4 BIBLIOGRAFIA 22

1 INTRODUÇÃO

Assim como em outras áreas da informática, a tecnologia usada para criar as mídias magnéticas dos HDs avançou até o ponto em que se começou a atingir os limites físicos da matéria. Em um HD, a área referente a cada bit armazenado funciona como um minúsculo ímã, que tem sua orientação magnética alterada pela cabeça de leitura. Quando ela é orientada em um sentido temos um bit 1 e no sentido oposto temos um bit 0. A área da superfície utilizada para a gravação de cada bit é chamada de "magnetic element", ou elemento magnético.

A partir de um certo ponto, a área de gravação torna-se tão pequena que a orientação magnética dos bits pode ser alterada de forma aleatória pela própria energia térmica presente no ambiente (fenômeno chamado de superparamagnetismo), o que faz com que a mídia deixe de ser confiável.

A tecnologia usada nos HDs fabricados até a primeira metade de 2007 é chamada de gravação longitudinal (longitudinal recording), onde a orientação magnética dos bits é gravada na horizontal, de forma paralela à mídia. O problema é que a partir dos 100 gigabits por polegada quadrada, tornou-se muito difícil aumentar a densidade de gravação, o que acelerou a migração para o sistema de gravação perpendicular (perpendicular recording), onde a orientação magnética passa a ser feita na vertical, aumentando muito a densidade dos discos.

2 TECNOLOGIA DE GRAVAÇÃO PERPENDICULAR

2.1 HISTÓRIA

A idéia original que resultou nos meios modernos de se registrar informações através de meios magnéticos teve seu início com Valdemar Poulsen, que 1898 criou um gravador que utilizava esse princípio.

Valdemar Poulsen

No gravador criado por Poulsen, era usado um fio de metal que passava perto de um eletro-imã excitado por um microfone de carvão. O fio se movimentava constantemente desenrolando de uma bobina e enrolando em outra, conforme mostra a figura 2.

Para reproduzir, quando o fio passava perto da bobina que o magnetizava, eram induzidas correntes que então excitavam um fone de ouvido.

Evidentemente, era tudo muito precário, e a qualidade da reprodução obtida deixava muito a desejar. Mas, o processo funcionava e mostrava que poderia ser utilizado na prática, resultando então em uma evolução de dispositivos bastante interessantes.

O invento foi constantemente aperfeiçoado, passando inicialmente para a forma de uma fita magnetizável que podia ser armazenada em rolos, como no gravador mostrado na figura 3, e depois no conhecido cassete de áudio e vídeo, que já está terminando sua era em nossos dias com o advento de outras mídias para som e imagem.

No entanto, mesmo estando prestes a desaparecer para o caso de áudio e vídeo com o advento do CD e DVD, o processo de gravação magnética de dados ainda é usado, tanto no caso dos disquetes como no caso dos discos rígidos (HD = hard disk) dos computadores.

2.1.1 COMO FUNCIONA

Se analisarmos um material magnetizável comum como uma fita de metal ferroso ou mesmo um arame (tomando como base o processo de Poulsen), vemos que ele possui uma estrutura formada por minúsculos imãs elementares desalinhados, conforme mostra a figura abaixo :

Esse desalinhamento é tal, que o campo magnético total desses imãs é nulo, e nenhum magnetismo se manifesta.

No entanto, se aproximarmos desse material um imã comum, os pequenos imãs elementares podem ser alinhados de tal forma que seu magnetismo se manifesta numa direção ou outra, conforme mostra a figura abaixo:

Uma forma de magnetizar o material importante é utilizando um eletro-imã. Se a corrente que percorrer o eletro-imã for um sinal de áudio, por exemplo, à medida que o material passar diante desse componente numa certa velocidade, as regiões vão se magnetizando, acompanhando a polaridade desse sinal, conforme mostra a figura abaixo:

Em outras palavras, no posicionamento dos imãs elementares teremos o registro da forma de onda do sinal que foi originalmente aplicado ao eletro-imã. Como esse magnetismo do material, ou seja, a posição dos imãs elementares não muda, mesmo depois que o campo que provocou sua orientação desaparece, temos o registro do sinal de uma forma que pode ser considerada “permanente”.

Na prática, o registro não é tão permanente assim, Os pequenos imãs elementares que, por sua posição, registraram a informação, podem ser novamente movimentados para uma posição indeterminada através de processos naturais, como a agitação térmica