1GB 的数据在硬盘上的物理重量是多少?

1GB 的数据在硬盘上的物理重量是多少?

一千兆字节内存/存储的物理重量是多少?假设这是硬盘。

磁盘上实际存储数据的原子的权重是多少?随着磁盘密度的增加,这个值如何变化?

答案1

硬盘密度以每平方英寸位数来衡量,其中最高为现在(2013 年 5 月) 每平方英寸 750 千兆位。这意味着 1 千兆字节的数据将占用约 6.88 平方毫米盘片面积的重量由基板(通常是玻璃和陶瓷)和磁性层组成,磁性层实际上容纳存储数据的磁性颗粒。磁性层通常由厚度为 10-20 纳米的钴合金制成。假设厚度为 10 纳米,以便于计算,这为 1 千兆字节提供了约 6.88 * 10 13纳米3的磁性层材料。

考虑到钴的密度,这意味着我们可以将其重量近似为 0.612471 微克。

我不确定基质的重量是多少,但几乎肯定比这更重。

2012 年更新:这是关于现在正在发货的驱动器的全部内容 - 关于希捷最近已达到每平方英寸 1 兆兆位,但这只是技术演示,尚未发货。

2013 年更新:据一项研究显示,硬盘盘片的面密度似乎停滞不前IBM 关于面密度的有趣报告TDK 表示他们可以接近1.5Tbits/英寸2标记但它们要到 2014 年才会出现在市场上。希捷去年吹捧的技术应该2014 年也会出现明年对于千兆字节的重量来说应该是令人兴奋的一年。

2022 年更新:在 2016 年跃升至高点之后,可用的 HDD 面密度似乎有所下降,并再次停滞在 1.1TBit/in2 左右随着容量增加,HDD 面密度增长放缓)。如果 HAMR、MAMR 或 EAMR 真的进入市场(承诺高达 2.6TBit/in2),事情可能会变得火爆。我们可能要等待一段时间,而且它们需要新的基板,这也可能会改变 GB 的重量。敬请期待。

之前曾讨论过“一块硬盘上一千兆字节的重量是多少?”

  • 2009 年:面密度 400 Gbit/in2 = 1.1518 微克(参考)
  • 2010 年:面密度 541.4 GBit/in2 = 0.84817 微克(参考)
  • 2011 年:面密度 625 GBit/in2 = 0.734966 微克(参考)
  • 2012 年:面密度 744 GBit/in2 = 0.617411 微克(参考)
  • 2016 年:面密度 1.3 TBit/in2 = 0.35 微克(参考)
  • 2022 年:面密度 1.1 TBit/in2 = 0.45 毫克

答案2

磁盘上保存的数据不会增加磁盘的重量。磁盘重量的唯一差异在于磁盘的整体大小(例如:普通硬盘在尺寸和重量方面都比笔记本电脑硬盘大,大尺寸磁盘可以比旧磁盘拥有更多的盘片来保存数据)以及制造磁盘所用的材料。

数据存储是通过切换磁盘上的磁极性来实现的,而不是通过添加或减去实际物质来实现的。满盘的质量相同,因此重量也相同(假设您不将磁盘移动到重力更强或更弱的地方,例如月球)。

切换硬盘的极性就像转动磁铁,使南北极切换一样。它与创建离子(移除或添加原子的电子以使其带正电或负电)不同。理论上,这可以调整磁盘的质量,但实际上电子没有质量(小到几乎看起来有质量),所以如果磁盘确实以这种方式运行,您又回到原点,但事实并非如此。

答案3

在磁盘上,单个比特没有任何重量,只是磁极性发生了变化;参见TheTXI 的回答以获得更详细的解释。

然而,在 RAM 中,位是由电子(或缺乏电子)组成的,它们质量约为 9.10938215 × 10 −31千克。因此,对于 1GiB 内存,假设零位和一位均等分布,我们得到

4294967296n× 9.10938215 × 10 −31公斤

4294967296 是内存中 1 的位数(假定为 50%),并且n是平均每比特中电子的数量。我发现一个来源1指定这个数字在 10 5左右。

因此,我们可以估算出 1 GiB(或 1 GB)内存的质量:

1 GiB,一半为 1 ≈ 3.91 × 10 −16千克 = 391 飞克

1 GiB,完全由 1 填充 ≈ 7.82 × 10 -16千克 = 782 飞克

1 GB,一半为 1 ≈ 3.64 × 10 −16千克 = 364 飞克

1 GB,完全由 1 填充 ≈ 7.29 × 10 −16千克 = 729 飞克

因此一般来说,您可以认为重量是相当不明显的(或者,对于硬盘来说,重量完全不存在)。


1 这些讲座幻灯片,但是是德文的。

答案4

正确答案是 0。他没有问存储 1 GB 需要多少硬盘,而是问硬盘上的 1 GB 有多重。我们知道它使用磁存储而不是电荷(电荷会有重量),所以正确答案是 0。

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