Domanda:
È possibile costruire un dispositivo di archiviazione fatto in casa?
biloon
2011-05-28 14:18:16 UTC
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Da quello che so, l'HDD è basato sulla tecnologia di registrazione magnetica. La mia domanda è: è possibile creare un dispositivo di archiviazione da zero (USB, HDD, ecc.)? Non vedo l'ora di provare a costruire alcuni dispositivi elettronici ...

Potresti provare a creare un dispositivo di memoria basato su USB. Ad esempio, procurati un chip convertitore da USB a seriale, un microcontrollore e una memoria $ I ^ 2C $. È quindi possibile scrivere un programma che comunicherà con il micro, scrivere nella memoria e leggere da esso. Non aspettarti che la capacità e la velocità siano simili a quelle di un'unità flash USB commerciale. Tuttavia, ti darà un punto di partenza.
Cosa pensi di fare effettivamente? Costruire il supporto di archiviazione fisico da zero o utilizzare l'archiviazione fisica preesistente e fare solo l'interfaccia? E con che tipo di cose vuoi interfacciarlo? PC o microcontrollore o cosa?
I moderni dispositivi a disco rigido e le tecnologie di memoria sono più avanzati e si basano su tonnellate di brevetti e segreti tecnologici.Puoi hackerare un disco rigido tramite JTAG e giocare con esso, quindi iniziare a leggere i brevetti e hackerare il loro firmware.In questo modo potresti imparare a conoscere le tecnologie integrate facendo.
Puoi prendere una lastra di ardesia da una cava e graffiarci sopra tutti i dati che desideri memorizzare.
Notare che l'USB non è un tipo di dispositivo di archiviazione dati.È un protocollo di trasferimento dati.Alcuni dispositivi di archiviazione parlano USB, ma molti dispositivi che parlano USB non sono dispositivi di archiviazione.
@StandardSandun Quando crei qualcosa da solo non ti aspetteresti che sia buono come quelli professionali, ma speri di crearne uno funzionante e di imparare qualcosa da esso.
Se dovessi fare il fai-da-te da zero, esaminerei qualcosa di simile alla tecnologia dei dischi in vinile prima di esaminare la tecnologia di archiviazione magnetica e utilizzare l'elettronica per l'interfaccia.Probabilmente non sarebbe così bello se avessi bisogno di essere in grado di riscrivere le cose però.
Dieci risposte:
user3624
2011-05-28 19:19:46 UTC
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Sì, puoi farlo, ma è difficile e non memorizzerà molto. Penso che la cosa che rende difficile sia che devi conoscere molte aree molto specializzate per farlo funzionare. Cose come: software, elaborazione del segnale, elettronica, elettromagnetismo, lavorazione dei metalli, motori / ingranaggi / ecc. E scienza dei materiali (un po 'come la chimica). Sebbene non sia impossibile, è raro trovare qualcuno che sia competente in tutte queste aree.

Se vuoi rendere tutto più semplice, ti consiglio di iniziare con un lettore / registratore di cassette standard. Elimina tutta l'elettronica e mantieni i motori, gli ingranaggi, i componenti meccanici e le testine di lettura / scrittura / cancellazione. Quindi aggiungi di nuovo la tua elettronica. Questo offre ancora molte sfide, ma le probabilità di successo aumentano. Quindi, se riesci a ottenere questo risultato, puoi prendere le conoscenze che hai acquisito e passare a un disco rigido o qualcosa del genere.

Se segui il percorso delle cassette, lascia che ti dica che se cerchi su Google trovare molte pagine che fanno qualcosa di simile, ma senza modificare molto il lettore. Lo fanno modulando i dati in qualcosa che assomiglia all'audio e può essere memorizzato come audio. Non è quello che sto raccomandando. Se strappi le viscere del lettore / registratore, puoi avere il controllo diretto dei motori e delle testine, il che apre molte possibilità.

I dischi rigidi saranno più difficili, soprattutto perché dovresti capire come realizzare i piatti del disco rigido. Significa che devi creare il supporto di registrazione magnetico e in qualche modo distribuirlo in modo uniforme e uniforme sulla "base" del piatto di vetro o alluminio. Anche fare le teste non è facile.

Tengo a precisare, tuttavia, che non è richiesta una camera bianca. Ricordo di aver giocato con un "disco rigido rimovibile" su un computer DEC PDP-8. Invece di rimuovere l'intera unità, hai rimosso solo i piatti. I piatti erano larghi circa 12 pollici e contenuti in qualcosa di simile a un pezzo di Tupperware in cui porteresti una torta. Circa 6 o più piatti per vettore. Prima di inserire i piatti nell'unità è necessario rimuoverli dal Tupperware. Era grande e non immagazzinava molto, ma nemmeno la stanza pulita. Non fraintendetemi, le unità moderne hanno bisogno di una camera pulita. Ma un fai-da-te ha poche o nessuna speranza di costruire un'unità moderna a casa sua, quindi non è davvero un problema.

Un'altra forma di archiviazione che potrebbe essere interessante è un "drive" in fibra ottica. La luce viaggia a circa 6 pollici per nanosecondo in una fibra ottica. Quindi, se hai una fibra lunga 100 piedi e stai trasmettendo materiale a 1 Gbps, stai davvero memorizzando 200 bit di dati in quella fibra. Rendi la fibra lunga diversi chilometri e potresti memorizzare una quantità di dati appena utile. Prepara un trasmettitore e un ricevitore in fibra in modo che tutto ciò che viene ricevuto verrà ritrasmesso ei tuoi dati ricircoleranno all'infinito. Alcune cose extra ti permetteranno di leggere / scrivere i dati.

Probabilmente la cosa più utile e meno soddisfacente da costruire sarebbe qualcosa come una chiavetta USB. Fondamentalmente acquisti il ​​chip flash e il chip del controller, collegali insieme e il gioco è fatto. Per renderlo un po 'più difficile, sostituire il chip del controller con un microcontrollore e scrivere un sacco di software. Non è molto interessante, secondo me. Non credo che offra lo stesso senso di realizzazione che offrono gli altri approcci, anche se le prestazioni e la capacità sarebbero le più alte in questo modo.

sull'HDD PDP-8. Allora, le densità dei dati oggigiorno sono molto più elevate, quindi la testa deve volare molto più vicino alla superficie del piatto, tipicamente 1 um. Una particella di polvere dura di 1 um potrebbe schiantare la testa.
L'indice di rifrazione della fibra (sia di vetro che di plastica) non è di circa 1,5? Ciò darebbe una velocità della luce di 8 pollici (20 cm) per nanosecondo.
@stevenvh Wow, folla tosta! Mentre la densità dei dati delle unità moderne è elevata e l'altezza della testa è molto bassa, non stiamo parlando di un'unità moderna. Stiamo parlando di qualcosa che qualcuno ha costruito nella propria casa. Usando il PDP-8 come punto di riferimento, dubito che chiunque possa costruire un HDD altrettanto buono nella propria casa. Almeno non al primo o al secondo tentativo. Quindi, il mio punto resta. Non è necessaria una stanza pulita quando si crea un HDD da zero. Per quanto riguarda la velocità di propagazione in una fibra: sei solo pedante. :)
Non sono sicuro che si possa guadagnare molto sostituendo l'elettronica in un registratore; dovrai comunque modulare e demodulare il flusso di dati e la larghezza di banda sarà limitata probabilmente a non molto di più dell'audio per la testa. Potresti migliorare un po 'con amplificatori più elaborati e accelerando il nastro. Vuoi immagazzinare molto? Utilizzare un videoregistratore invece di una piastra audio.
@Chris Statton Sostituendo l'elettronica puoi fare: Ricerca automatica (usa uno dei canali come indice, memorizza i dati nell'altro canale, quindi automaticamente FF e RWD per trovare dove sono memorizzati i dati). Sostituisci il normale bias del nastro con la tua modulazione per aumentare la densità di archiviazione. Azionare i motori a una velocità maggiore per velocità di trasmissione dati più elevate. Un controllo più preciso della testina di cancellazione consente scritture più selettive. Eccetera.
Axeman
2011-05-28 20:02:32 UTC
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Una memoria con nucleo di ferrite è interamente costruibile a casa senza hardware specializzato o parti elettroniche ...

È anche possibile costruire un qualche tipo di memoria magnetica a bassa densità senza parti personalizzate.

È un'idea, ma mi dispiacerebbe pensare di tessere qualcosa di più grande di una memoria di 8 byte :-)
@Federico Che ne dici di 32 bit su uno shield Arduino? :-)) http://www.corememoryshield.com/report.html
Costruire un disco rigido di grandi dimensioni a bassa densità potrebbe essere un progetto divertente.
@Axeman: Mi chiedo se i core potrebbero essere pilotati in modo affidabile con 2/3 della corrente di "commutazione" senza commutazione e, in caso affermativo, se è stato sfruttato? Sembrerebbe che dovrebbe essere possibile accedere a 256 bit utilizzando 12 fili (4x (4 + 4) x (4 + 4)) e indirizzamento "power-of-two", o 880 bit (quattro volte (12 scegli 3) ) se si possono utilizzare combinazioni arbitrarie di cavi di azionamento.
@ChrisStratton - qualcosa come [questo] (https://www.youtube.com/watch?v=CBjoWMA5d84)?
stevenvh
2011-05-28 14:26:49 UTC
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Un HDD non è una buona idea per un progetto fai da te. Hai bisogno di molte parti speciali che non sono disponibili per il fai-da-te, come la bobina mobile, i piatti e la testina magnetica. Avresti anche bisogno di condizioni di camera bianca. E ovviamente si tratta di meccanica di alta precisione.
Inoltre, se riuscissi a costruirne una, probabilmente costerebbe da 10 a 100 volte di più di quanto paghi per un prodotto commerciale.

Una volta sono arrivato da un amico mentre stava facendo un intervento a cuore aperto su un HDD, seduto al tavolo della cucina con un posacenere accanto al drive aperto :-)
@Federico - Sì, tanto per le condizioni della camera bianca ... :-(
Ci sono errori del disco rigido in cui aprirlo, risolvere il problema e quindi immaginarlo immediatamente su un buon disco è un'alternativa pragmaticamente ragionevole. In passato, ricordo di aver eseguito un drive di scarto <20 MB aperto, "sembrava" funzionare per alcune ore, ma non credo che quando l'ho provato di nuovo giorni dopo.
@stevenvh Meccanica di alta precisione?Non ho idea di che tipo di meccanica siano quelle.Ti riferisci a quei MEMS come attuatori nanotecnologici?MEMS viene utilizzato nella costruzione del disco rigido? Il sistema a bobina mobile è più di un sistema di feedback come pensavo già.Ho letto solo alcuni brevetti, e mentre leggo da qualche parte una rete neurale e un metodo di rete byasiatica per calibrare quella testa.Attenditi per avere maggiori informazioni sulla meccanica di precisione.
@StandardSandun: Non sai cosa sia la meccanica di precisione ??Che ne dici di parti che sono lavorate per funzionare con una precisione migliore di 1/100 mm?
kingchris
2011-05-28 23:14:42 UTC
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Idea folle

Se sei davvero annoiato. Potresti approfondire lo stoccaggio organico. Capacità lenta ma enorme.

Disco rigido E Coli

supercat
2011-05-30 04:09:44 UTC
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Se il tuo obiettivo è creare qualcosa che sia interessante, piuttosto che pratico, ci sono una varietà di modi compatibili con il fai da te in cui è possibile memorizzare le informazioni elettronicamente. Sebbene sia estremamente dubbio che si possa ottenere qualcosa di simile a prestazioni economicamente vantaggiose, è del tutto possibile che si possa essere in grado, con la tecnologia moderna, di raggiungere un livello di prestazioni per alcune tecniche che sarebbe significativamente superiore a quello che si sarebbe potuto ottenere in pochi anni fa con tecniche simili.

Ad esempio, potrebbe essere interessante suonare con linee di delay acustico. In generale, le loro prestazioni sono state limitate dal fatto che i segnali si diffonderanno per una certa quantità mentre viaggiano lungo le linee; se si cerca di spingere la larghezza di banda troppo in alto, i bit potrebbero confondersi l'uno nell'altro nel momento in cui raggiungono l'estremità più lontana. Ai tempi in cui le linee di ritardo venivano utilizzate per l'archiviazione, questo sarebbe stato un fattore limitante assoluto. Con i DSP di oggi, tuttavia, potrebbe essere possibile ricostruire onde che sarebbero state illeggibilmente sfocate qualche decennio fa.

Non sono sicuro di quanti bit si potrebbero memorizzare in qualcosa come un riverbero a molla, ma potrebbe essere interessante giocarci e scoprirlo.

Per una linea di ritardo davvero lunga, usa un comsat geosincrono ... o un ripetitore sulla luna.
WingLAbs
2015-02-26 22:25:12 UTC
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C'è sempre memoria di batteria. Può funzionare una lattina di zuppa avvolta in filo magnetico o nastro adesivo ricoperto di ruggine. Quindi aggiungi un piccolo motore A / C e un treno di ingranaggi per spostare il tamburo una parola alla volta, consentendo un controllo molto preciso. E infine una o più testine di lettura, costituite da un ferromagnete a forma di C avvolto in filo. La ferrite veniva generalmente utilizzata per questi tipi di testine, ma forse anche l'acciaio o il ferro funzioneranno.

E se tutto il resto fallisce, c'è sempre il tamburo della carta: carta con dei buchi avvolta attorno al tamburo. Applica una carica al tamburo e l'altra carica alle "testine di lettura" e otterrai una semplice ROM.

Toby Jaffey
2011-05-29 03:08:01 UTC
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Puoi creare nastri magnetici con nastro adesivo e ruggine.

http://www.youtube.com/watch?v=YFRkhUMYiaY

Nathan
2017-02-08 06:00:37 UTC
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Axeman mi ha battuto suggerendo la memoria del nucleo magnetico. Aggiungerei che se stai cercando una memoria permanente (ROM), potresti indagare sulla "memoria della corda centrale". Questo potrebbe essere utile per lo "shadowing del codice" su un progetto molto piccolo, in cui la ROM codificata in modo permanente contenente le istruzioni del codice viene caricata nella RAM durante l'avvio.

Sia il nucleo magnetico che la fune centrale sono concettualmente simili, sebbene funzionino in modo diverso. gli anelli di ferrite nella memoria del nucleo magnetico funzionano cambiando facilmente la loro polarità (nord-sud). Questa commutazione viene eseguita con una coppia di cavi che trasporta corrente attraverso il centro dell'anello di ferrite. La polarità indica lo stato della memoria binaria e un filo del sensore quindi legge lo stato. Le funi principali funzionano più come minuscoli trasformatori: viene alimentato un cavo di indirizzo dati e ogni nucleo collegato a quell'indirizzo si ecciterà. Dal punto di vista funzionale è possibile collegare 8 core a ciascun indirizzo e, attivando i singoli indirizzi, è possibile leggere il valore binario a 8 bit "memorizzato" in quell'indirizzo.

Queste tecnologie sono state utilizzate nel progetto Apollo. Sebbene abbiano poco spazio di archiviazione per volume, il punto è che rispondono alla tua domanda originale; è possibile costruirli interamente da zero. Ho visto gruppi impegnati a crearne uno proprio (ho pensato di crearne uno io stesso come dimostrazione / aiuto per l'insegnamento) e persino qualcuno che crea un modulo per visualizzare i numeri su un display a 7 segmenti usando 7 core e semplicemente avvolgendoli l'ordine corretto; ogni numero viene quindi mostrato alimentando ogni "indirizzo" da 0 a 9. http://hackaday.com/2013/10/09/making-a-core-rope-read-only-memory/

Se sei più interessato a costruire semplicemente una memoria funzionale per un po 'di pratica elettronica, allora ci sono opzioni; la famiglia di microcontrollori STM32F4 può essere programmata come dispositivo 'USB-on-the-go'. È quindi possibile ottenere alcuni chip di memoria flash SPI (da pochi Kb fino a diversi Mb) e utilizzare l'STM32 sia come dispositivo USB, sia come driver per memorizzare / leggere dal chip di memoria. STMicro produce una scheda "F4 discovery", che viene fornita con una porta USB adatta cablata per USB-OTG. Una volta che inizi a esaminare il protocollo SPI, puoi vedere che ogni chip utilizza gli stessi 3 cavi di trasferimento dati e un cavo di selezione del chip dedicato separato: costruire la tua memory stick USB da 16 MB utilizzando quattro chip SPI da 2 MB e cambiare quale `` banco '' è utilizzato nel software sarebbe un ottimo strumento di apprendimento, anche se un po 'avanzato.

Un progetto simile potrebbe essere realizzato con un microcontrollore Arduino o Picaxe (molto più facile da programmare rispetto all'STM32, ma non altrettanto potente). Un semplice progetto Arduino che prende i dati da una porta seriale e li memorizza in una memoria SPI non dovrebbe impiegare più di pochi giorni per funzionare.

Axeman ti ha battuto di 6 anni.xD
Anonymous Coward
2015-08-09 19:08:52 UTC
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Mi è venuta in mente una variante di rimuovere 5 per contattare la linea di ritardo in modo indipendente, utilizzando l'effetto della fosforescenza spenta a infrarossi nel materiale ZnS GITD (GITD). La mia ricerca ha suggerito che un singolo piatto con 16 LED SMD UV e 16 fotodiodi sintonizzati sull'emissione verde (fattibili) e un singolo quencher a infrarossi a 300 gradi di distanza in direzione di rotazione con circuiti integrati analogici per aggiornare i dati potrebbero potenzialmente archiviare solo 500 MB se l'obiettivo fosse memorizzare i dati per un minuto alla volta e si aggiorna continuamente dalla memoria esterna (es. ambito, ecc.) Per qualcosa come le chiavi di crittografia sarebbe l'ideale in quanto l'originale potrebbe essere su carta, carta e poi distrutta ecc.

Jason Skidmore
2020-01-13 02:58:40 UTC
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Potresti prendere un vecchio lettore DVD e riscrivere il software per memorizzare i dati sulla NAND Flash dove O.S.per il lettore DVD è memorizzato (il sistema operativo è tipicamente scritto in JAVA).

L'OP vuole ** creare ** un dispositivo di archiviazione da zero, non riutilizzarne uno esistente.E hai qualche tipo di citazione per la tua affermazione che il sistema operativo è "tipicamente scritto in Java" ... che mi sorprende molto.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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