Каков физический вес одного гигабайта памяти / хранилища? Допустим, это на жестком диске.
Какой вес связан с атомами, которые на самом деле хранят данные на диске? Как изменилось это значение при увеличении плотности дисков?
Каков физический вес одного гигабайта памяти / хранилища? Допустим, это на жестком диске.
Какой вес связан с атомами, которые на самом деле хранят данные на диске? Как изменилось это значение при увеличении плотности дисков?
Плотность жесткого диска измеряется в битах на квадратный дюйм, самая высокая из которых в настоящее время (5/2013) составляет 750 гигабит на квадратный дюйм. Это означает, что гигабайт данных займет около 6,88 миллиметра 2. Вес области пластины состоит из подложки (обычно стеклянной и керамической) и магнитного слоя, который фактически содержит магнитные зерна, хранящие данные. Магнитный слой обычно состоит из сплава кобальта толщиной 10-20 нм. Предполагая толщину 10 нм, чтобы сделать математику легче, это дает нам около 6,88 * 10 13 нм 3 материала магнитного слоя на один гигабайт.
Учитывая плотность кобальта, это означает, что мы можем приблизить вес в 0,612471 микрограмма.
Я не уверен, сколько весит субстрат, но это почти наверняка больше.
Обновление 2012 года: это все о дисках, которые поставляются в настоящее время. В последнее время Seagate получает много шума до 1 терабит на квадратный дюйм, но это техническая демонстрация, которая еще не поступила в продажу.
Обновление 2013 года. Похоже, что плотность размещения жестких дисков в стагнации находится в состоянии стагнации, согласно интересному отчету IBM по плотности размещения. TDK говорит, что они могут приблизиться к отметке 1,5 Тбит / дюйм 2, но они не появятся на рынке до 2014 года. Технология Seagate, рекламируемая в прошлом году, должна появиться и в 2014 году. Следующий год должен быть захватывающим для веса гигабайт.
Ранее в разделе «Сколько гигабайт весит на жестком диске?"
Хранящиеся на диске данные не увеличивают вес диска. Единственная разница в весе между дисками будет заключаться в общем размере диска (например, обычные жесткие диски больше, чем портативные жесткие диски по размеру и типичной массе, а на дисках большего размера может быть больше пластин для хранения данных, чем у старых), и в материалах, использованных для изготовления диска.
Данные хранятся путем переключения магнитной полярности на диске, а не путем добавления или вычитания чего-либо из фактического вещества. Полный диск будет иметь такую же массу и поэтому будет весить одинаково (при условии, что вы не перемещаете диск в место, где гравитация сильнее или слабее, например на Луну).
Переключение полярности жесткого диска похоже на поворот магнита так, что северный и южный полюсы переключаются. Это не аналогично созданию иона (удаление или добавление электронов атома, чтобы придать ему положительный или отрицательный характер). Это может теоретически отрегулировать массу диска, но для всех намерений и целей электроны не имеют массы (настолько бесконечно малой, что это почти так кажется), так что вы снова вернетесь к исходной точке, если диск каким-то образом работал таким образом, что это не так.
На диске отдельный бит ничего не весит, это просто изменение магнитной полярности; см . ответ TheTXI для более подробного объяснения этого.
В ОЗУ, однако, биты состоят из электронов (или ее отсутствие) , и они имеют массу , которая составляет около 9,10938215 × 10 -31 кг. Так что для гигабайта памяти, предполагая равное распределение для нуля и одного бита, мы обходим
4294967296 н × 9,10938215 × 10 −31 кг
4294967296 будет числом в памяти одного бита (предполагается, что оно составляет 50%), а n будет числом электронов, которые в среднем находятся в одном бите. Я нашел один источник 1, который указал это число на отметке 10 5.
Таким образом, мы можем дать оценку того, сколько будет иметь 1 ГБ (или 1 ГБ) памяти:
1 ГиБ, наполовину заполненная единицами ≈ 3,91 × 10 −16 кг = 391 фемтограмма
1 ГиБ, полностью заполненный ≈ 7,82 × 10 -16 кг = 782 фемтограммы
1 ГБ, наполовину заполненные ≈ 3,64 × 10 −16 кг = 364 фемтограммы
1 ГБ, полностью заполненный ≈ 7,29 × 10–16 кг = 729 фемтограмм
В общем, вы можете предположить, что этот вес будет довольно незаметным (или с жесткими дисками, которые будут совершенно несуществующими).
1 Эти лекционные слайды, но они на немецком языке.
Несерьезный ответ
Это зависит от размера шрифта, в котором сохранен ваш текст. 24-точечный шрифт очень тяжелый, тогда как 8-точечный достаточно легкий. Жирный текст также увеличивает вес, и вы должны избегать сохранения большого количества текста курсивом, потому что все символы наклоняются вправо, что изменяет способ вращения диска.
Серьезный ответ
Данные не имеют массы.
Правильный ответ 0. Он не спросил, сколько требуется жесткого диска для хранения 1 ГБ, а спросил, сколько весит 1 ГБ на жестком диске. Поскольку мы знаем, что он использует магнитный накопитель, а не электрический заряд (который будет что-то весить), то правильный ответ равен 0.
Это зависит от данных.
Да, жесткие диски хранят данные, переставляя полюса в магнитных доменах на диске - на первый взгляд это означает, что ничего не добавляется и не вычитается и, следовательно, не имеет веса.
Однако это не вся картина. Ориентация этих доменов имеет значение. Когда домены 1010101010 имеют меньшую общую энергию поля, чем когда они 11111111 или 00000000. Я уверен, что все знакомы с e = mc ^ 2. Ввод энергии в области это означает массу, хотя и невероятно небольшое количество этого.
Моя физика не в силах даже попытаться оценить массу, но я уверен, что это за пределами того, что мог бы измерить самый чувствительный масштаб.
Зависит от того, где вы делаете взвешивание. Один из ответов сразу переходит к обсуждению фемтограмм, которые не являются мерой веса, но вместо этого измеряют массу.
На Луне вещи весят меньше, на Юпитере они весят больше. В космосе они ничего не весят.
Итак, ответ ... зависит.