Программы, пользовательские файлы — словом, всё, с чем имеет дело компьютер, хранится на магнитных дисках, собранных в стопку внутри компактной коробочки, именуемой винчестером (по внутрифирменному названию первого жёсткого диска от компании IBM, маркировка которого — «30-30» — напоминала оружейный калибр).
Сам принцип магнитной записи на первый взгляд крайне прост: намагниченные в противоположных направлениях частицы в специальном слое на поверхности диска обозначают логические нули и единицы, из которых складывается хранящаяся на диске информация. В процессе считывания используется давно известный принцип электромагнитной индукции: в миниатюрной катушке, находящейся в головке чтения, при прохождении её над разными участками магнитной поверхности создаётся разной силы электрический ток, который и преобразуется электроникой в последовательность цифровых данных. Во время записи, наоборот, в той же головке возбуждаются колебания тока, которые вызывают различную намагниченность отдельных частиц поверхности.
Однако вообразить, с какой плотностью размещаются магнитные частицы, представляемые при чтении и записи как самостоятельные биты, очень трудно. На современном диске умещается 150 Гбит информации на квадратный дюйм, т. е. на каждом квадратике со стороной 2,5 см находится 150 млрд таких частиц. Становится ясно, что путь, пройденный разработчиками жёстких дисков по усовершенствованию элементарного принципа магнитной записи, который использовался ещё в бытовых магнитофонах десятилетия назад, очень велик И если здесь описать весь процесс физических, электрических и математических преобразований, происходящих в момент, когда головка чтения «пролетает» над участком диска, содержащим необходимую информацию, то рассказ, без всяких преувеличений, займёт весь объём этой книги.
Старые диски непременно «озвучивали» свою работу натужным стрёкотом головок (который иногда можно было услышать и из соседней комнаты через закрытую дверь!). Но постепенно производители научились делать винчестеры практически бесшумными, так что теперь звук от вращения диска заглушается даже самыми тихими вентиляторами, непременно присутствующими в любом компьютере. Иногда слышно лишь перемещение головок, но встречаются модели, в которых и этот звук снижен до минимума («совсем тихими» дисками славятся компании Seagate и Samsung).
