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1ギガバイトに相当するデータは、ハードディスク上でどれだけ物理的に重くなりますか?

1ギガバイトのメモリ/ストレージの物理的な重量はどれくらいですか?これがハードディスクにあるとしましょう。

実際にディスクにデータを格納している原子に関連付けられている重みは何ですか?ディスクの密度が増加すると、この値はどのように変化しましたか?

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Callum

ハードドライブ密度は平方インチあたりのビット数で測定され、その最高値は 現在 (2013年5月)750ギガビット/平方インチです。これは、ギガバイトのデータが約6.88ミリメートルを占めることを意味します2。プラッターの領域の重量は、基板(通常はガラスとセラミック)と、データを格納する磁性粒子を実際に保持する磁性層で構成されます。磁性層は通常、厚さが10〜20 nmの大部分がコバルト合金でできています。計算を簡単にするために10 nmの厚さを想定すると、これにより約6.88 * 10が得られます。13 nm 1ギガバイトの磁性層材料。

コバルトの密度を考えると、これは重量を0.612471マイクログラムで概算できることを意味します。

素材の重さはわかりませんが、それ以上であることはほぼ間違いありません。

2012年の更新:これは現在出荷されているドライブのすべてです。最近、話題になっています Seagate 平方インチあたり1テラビットに達していますが、それは技術デモであり、まだ出荷されていません。

2013年の更新: 面積密度の主題に関する興味深いIBMレポート によると、ハードドライブプラッターの面密度が停滞しているようです。 TDKは 1.5Tbits/inchに近づくことができると言います2 マーク 、しかしそれらは2014年まで市場に現れないでしょう。昨年宣伝されたシーゲイト技術は 2014年にも現れる と思われます。来年はギガバイトの重さのためにエキサイティングなはずです。

以前は「ハードディスクのギガバイトはどれくらいの重さですか?」

  • 2009:面積密度400 Gbit/in2 = 1.1518マイクログラム (ref)
  • 2010:面積密度541.4 GBit/in2 = 0.84817マイクログラム (ref)
  • 2011:面積密度625 Gビット/インチ2 = 0.734966マイクログラム (ref)
  • 2012:面積密度744 GBit/in2 = 0.617411マイクログラム (ref)
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jamuraa

ディスクに保持されるデータは、ディスクの重量を増加させません。ディスクの重量の違いは、ディスク全体のサイズ(例:通常のHDDはノートPCのHDDよりもサイズと通常の質量の点で大きく、サイズの大きいディスクは古いディスクより多くのプラッタを持つことができます)自体とディスクを作るために使用される材料で。

データは、実際の物質に何かを加算または減算するのではなく、ディスクの磁気極性を切り替えることによって格納されます。満杯のディスクは同じ質量を持ち、したがって同じ重さになります(月などの重力の強い場所または弱い場所にディスクを移動しないと仮定します)。

ハードディスクの極性を切り替えることは、磁石を回転させて北極と南極を切り替えるようなものです。イオンの作成(atomの電子を削除または追加して正または負の電荷を与える)に類似しているわけではありません。理論的にはディスクの質量を調整できますが、すべての意図と目的は電子が質量を持たない(非常に小さいので、少なくともほとんど表示されない)ので、ディスクが何らかの方法でこのように動作した場合、動作しなかった場合は再び1に戻ります。

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TheTXI

ディスク上では、個々のビットは何の重さもありません。それは、磁極の変化です。これのより詳細な説明については TheTXIの答え を参照してください。

ただし、RAMでは、ビットは電子(またはその欠如)で構成され、それらはdoの質量が約9.10938215×10です。−31 kg。したがって、GiBメモリの場合、0ビットと1ビットの分布が等しいと仮定すると、

4294967296n×9.10938215×10−31 kg

4294967296はメモリ内の1ビットの数(50%と想定)であり、nは1ビットで平均して存在する電子の数です。 1つのソースを見つけました1 この数を10前後に指定した5

したがって、1 GiB(または1 GB)のメモリがどのくらいの質量を持つかを見積もることができます。

1 GiB、半分を1で埋める≈3.91×10−16 kg = 391フェムトグラム

1 GiB、完全に1でいっぱい≈7.82×10-16 kg = 782フェムトグラム

1 GB、半分は1でいっぱい≈3.64×10−16 kg = 364フェムトグラム

1 GB、1で完全にいっぱい≈7.29×10−16 kg = 729フェムトグラム

したがって、一般的には、その重みはかなり目立たないと見なすことができます(または、ハードディスクがまったく存在しない場合)。


1これら 講義用スライドですが、ドイツ語です。

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Joey

深刻ではない回答

テキストを保存するフォントサイズによって異なります。24ポイントのフォントは非常に重いですが、8ポイントのフォントは非常に軽量です。太字のテキストは太さも増加します。すべての文字が右に傾くため、ディスクの回転方法が変わるため、多くのテキストを斜体で保存しないでください。

深刻な答え

データに質量はありません。

8
Graeme Perrow

正解は0です。1GBを保存するのに必要なハードドライブの容量は尋ねられませんでした。ハードディスク上の1 GBの重みはどれくらいか尋ねられました。私たちはそれが磁気ストレージを使用し、電荷(何かを計量する)ではないことを知っているので、正しい答えは0です。

6
Pyrolistical

データによって異なります。

はい、ハードドライブはディスク上の磁区の極を反転させることによってデータを保存します。一見すると、これは何も追加または減算されないため、重量がないことを意味します。

ただし、それだけではありません。これらのドメインの向きは重要です。ドメインが1010101010である場合は、11111111または00000000である場合よりも総フィールドエネルギーが少なくなります。e= mc ^ 2は誰もが知っているはずです。エネルギーをドメインに入れる[〜#〜] does [〜#〜]質量を意味しますが、信じられないほど少量ですが。

私の物理学は質量を推定することすらできませんが、最も敏感なスケールが測定できる可能性があるものを超えていると確信しています。

3
Loren Pechtel

計量する場所によって異なります。答えの1つはすぐにフェムトグラムの議論に飛び込みます。フェムトグラムは、重量の測定ではなく、質量を測定します。

月では物事は軽く、木星ではもっと重くなります。宇宙では彼らは何の重さもありません。

したがって、答えは...によって異なります。

1
Trey Jackson