< PC@World >
05/1997
Como Funcionam os Discos Magnéticos
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Como Funcionam os Discos Magnéticos |
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A gravação em discos magnéticos é o meio mais utilizado para armazenamento de dados. Ela baseia-se no eletromagnetismo: um disco recoberto por uma camada de material magnético gira sob uma minúscula cabeça metálica na qual está enrolada uma bobina. Ao passar pela bobina, uma corrente elétrica induz um campo magnético suficientemente forte para magnetizar um pequeno ponto da superfície do disco. Mais tarde, quando este ponto passar sob a cabeça metálica, a variação do campo magnético provocada por sua passagem induzirá na mesma bobina uma corrente elétrica de baixa intensidade, porém suficientemente forte para ser detectada. Assim, fazendo-se uma corrente elétrica pulsar na bobina, consegue-se magnetizar uma sucessão de pontos na superfície do disco e mais tarde, fazendo-se girar o disco sob a bobina, estes pontos induzirão nela uma corrente elétrica que pulsa exatamente no mesmo ritmo. Desta forma, usando-se a mesma cabeça magnética, consegue-se gravar e "ler" os pulsos de corrente (por isto ela é chamada "cabeça de leitura e gravação"). Agora tudo o que falta é transformar estes pulsos em dados. O que é muito fácil: basta marcar o ritmo e contar os pulsos. Digamos, para simplificar, que se trabalha com um ritmo de um ciclo por segundo. Basta então verificar, a cada segundo, se ocorreu ou não um pulso de corrente. Se ocorreu, marca-se um bit "um". Se não, marca-se um bit "zero". Assim, a cada oito segundos recuperam-se os oito bits que formam um byte. É claro que na prática a coisa é mais complicada: os modernos discos rígidos giram a milhares de rotações por segundo e os ciclos ocorrem centenas de milhares de vezes por segundo. Mas o princípio de gravação e leitura de bits, embora muitíssimo mais rápido, é essencialmente o mesmo. E com um método simples assim consegue-se armazenar qualquer tipo de dados em discos magnéticos (desde, naturalmente, que antes os dados sejam digitalizados). É claro que enquanto a cabeça de leitura e gravação permanecer imóvel enquanto o disco gira, os dados serão gravados no disco sob a forma de pontos magnéticos que se sucedem ao longo de uma mesma circunferência. Esta circunferência denomina-se "trilha". Para facilitar a gravação e posterior leitura dos dados, a trilha é subdividida em trechos denominados "setores", onde são gravadas as informações codificadas sob a forma de bytes. O número de setores em cada trilha varia com as características e a capacidade do disco. Mas o número de bytes em cada setor jamais varia: é sempre igual a 512, seja qual for a capacidade e o tipo do disco (rígido ou flexível). Para aproveitar toda a superfície do disco, a cabeça magnética é fixada na extremidade de uma haste metálica que, ao girar em torno da extremidade oposta, faz com que a cabeça se desloque ao longo do raio do disco. Mas este movimento não é contínuo: ao contrário, ele se faz aos saltos, parando bruscamente em posições predeterminadas, de forma que em cada parada a cabeça de leitura e gravação se situe sobre uma nova trilha. Assim, em saltos sucessivos, os dados são gravados nas diversas trilhas, que formam circunferências concêntricas. O número de trilhas também varia com a capacidade do disco e é uma de suas características. Finalmente, para aproveitar ainda mais sua superfície útil, os discos modernos utilizam ambas as faces para gravar dados (os antigos usavam apenas uma). E alguns discos rígidos são formados na verdade por uma pilha de discos idênticos com o eixo comum, com o objetivo de aumentar o número de faces (por exemplo: um disco rígido formado por três discos "empilhados" usa seis faces). Razões de ordem prática impedem que a mesma cabeça magnética seja utilizada para ler e gravar informações em todas as faces, o que faz com que o número de cabeças seja igual ao número de faces. Número que varia com o tipo e capacidade dos discos rígidos e é mais uma de suas características. Portanto, as características básicas de um disco rígido são: número de setores por trilha, número de trilhas por face e número de faces (ou cabeças). Que, não por acaso, são as principais características exigidas pelo setup de nossos micros para identificar os discos rígidos instalados (a capacidade do disco rígido pode ser facilmente obtida em função destes valores, já que seu produto corresponde ao número total de setores do disco e, como sabemos, a capacidade de cada setor é fixa e corresponde sempre a 512 bytes). Como
se vê, a técnica é simples. Pelo menos era nos
tempos em que discos magnéticos eram discos plásticos
flexíveis do tamanho de uma pizza e guardavam poucas dezenas
de kb. Depois, a tecnologia
evoluiu e os modernos discos rígidos são pouco maiores
que um maço de cigarros e guardam milhares de Mb
em discos metálicos empilhados. O que exigiu milagres de
miniaturização e malabarismos eletro-eletrônicos
quase inacreditáveis. Além de incríveis aperfeiçoamentos
na fabricação das superfícies magnéticas
e nas cabeças de leitura e gravação. Mas a
técnica básica continua a mesma: uma cabeça
de leitura/gravação magnetizando pontos de uma superfície
que gira sob ela.
B. Piropo |