ハードディスクの記憶方法について

質問

ずばり、パソコンに限らず、全ての機器はどのように記憶を行っているのですか？
例えば「紙」をパソコンなら「ハードディスク」とすると、紙はインクや鉛筆で記録をするじゃないですか。
そのインクや鉛筆の役割を果たしているのが、機械ではなんなのだろうか、ということです。

コンピューターについて、簡単な書籍やサイトなどを見た感じでは、コンピューターは1と0しかなく、その1と0というのは端子（？）のＯＮかＯＦＦである。
といった感じの説明があったような気がするのですが、いくら髪の毛ほどの太さの端子といっても、例えば自分が質問したこのページの文字を記録するだけでも、実際の文字数の何倍もの端子（１と０）を用いる事になってしまいますよね
そうなると、画像や実行プログラムなどの、txtファイルに比べてずっと重いファイルだととても間に合わないと思うのですが、どうなのでしょう

回答No.7

e3tatsu · ベストアンサー

＞画像や実行プログラムなどの、txtファイルに比べてずっと重いファイルだととても間に合わないと思うのですが
現在の技術では１平方ミリメートルの空間に約４億個の1と0が配置可能です。
2011年には16億個になる見込みだそうです。
髪の毛の太さどころではないかと。

＞全ての機器はどのように記憶を行っているのですか？
２つの状態を安定した状態で長期的に保持でき、
かつ２つの状態を電気的に読み書きできる機構があれば、なんでも記憶装置になり得ます。
このことに関してはどの記憶装置でも共通（のはず）です。
細かな記憶方法については装置毎に異なります。
例えば、
・スイッチ（ON・OFF）
・磁石（N極・S極）
・CD（凸・凹）
・パンチカード（穴の有無）

お礼

皆さんたくさんのかいとうありがとうございます
基本的に機械の記録には２つの状態を持つものを使っていて、それがハードディスクだと磁気ということですね
眼に見える程度の太さの端子を使っていると思っていたので、どのように大容量のデータを保存しているのか不思議でしたが、まさかそこまで小さいとは

回答No.6

noname#65224

＞画像や実行プログラムなどの、txtファイルに比べてずっと重いファイルだととても間に合わないと思うのですが

メモリなんかは1秒間にGbit単位でデータをやり取りしています。
1Gbit＝10億bit
フルHD＝1920*1080*32（フルカラー：32bit）＝約6600万bit
単純に考えてフルHDの画像約16枚で1Gbitです。
実際には1秒間に100Gbit（DDR400：1枚：32Gbit/sec、デュアルチャンネルなら・・・）単位でデータを処理しています。CPUやGPU内部ではもっと早いです。
100Gbit/sec＝フルHDの画像1600枚＝フルHDの動画（60コマ/sec）を同時に25画面出力できる.

そう考えると。かなり数字に誤差ありますが、それでも

余裕じゃないですか。

回答No.5

u-bot

今のHDDの基本的な構造はIBMが開発しました。
当時の容量は僅か５ＭＢだったそうです。
リンク先の写真をご覧下さい。

http://japanese.engadget.com/2005/11/12/hdd-circa-1975/

現在１ＴＢの大容量ＨＤＤがあるのは凹凸のない鏡面のプラッタと微細な磁気ヘッドのおかげです。

回答No.4

ymmasayan

難しいことは抜きにしてオセロの駒がびっしり並んでいると考えてください。
この駒を白か黒かにひっくり返していくのが書き込みです。
あとこの白黒を読み取っていくのが読み取りです。
白黒を１０に対応させればどんな大量のデータでも記憶できます。
実際には白黒は磁気のＮＳに対応すると思ってください。
正確に言うと少し違うのですが。

回答No.3

noname#94836

パソコンで使われてるHDDだと磁気を使います。
磁気にはN極とS極があり、それで0と1を表せます。
一つ一つの磁気の大きさは髪の毛の太さよりはるかに小さいです。
それをいかに小さくできるかが、HDD大容量化の歴史とも言えるでしょう。
http://pc.nikkeibp.co.jp/article/NPC/20070419/268944/

これがCDとかだと、盤面上のでこぼこで0と1を表します（でこぼこはちょっと変な表現ですが、レーザー光の反射率の違いを利用する）。
http://www.matto-j.matto.ed.jp/seitosakuhin/3nen/sakuhin/03/3304.htm

回答No.2

中京区 桑原町（@l4330）

HDDでは磁石の向きで記憶してます
NNNS
Nを1、Sを0、とすれば、先に書いたのは 1110 となり10進数の14を表します。

CDやDVDでは光の反射がある/ないで1/0を記憶します、CDをプレスで作るときは凸凹を作りますがPCで書き込む時は熱でCDを変質させて反射率を変えます。

回答No.1

chiezo2005

http://pc.nikkeibp.co.jp/article/NPC/20070419/268944/
など参考にしてください。