Language
Country/Area
No result found
سر الأقراص: كيف يضاعف ترميز MFM سرعة نقل البيانات
تم تقديم تقنية MFM لأول مرة في محركات الأقراص الصلبة في عام 1970 ثم في محركات الأقراص المرنة في عام 1976. تم تصميم تقنية تعديل التردد المحسنة بشكل أساسي لأجهزة التخزين المغناطيسية. إن ما يميز ترميز MFM هو أن كل بت بيانات إدخال يحتوي على تغيير قطبي واحد على الأكثر. لا تعمل هذه الميزة على تقليل احتمالية حدوث أخطاء في البيانات فحسب، بل إنها تضاعف أيضًا سرعة الكتابة، لذلك غالبًا ما تسمى أقراص MFM بأقراص "الكثافة المزدوجة"، بينما تسمى أقراص FM المبكرة "الكثافة المفردة". في التخزين المغناطيسي، لا يتم تخزين البيانات كقيم مطلقة، بل كتغيرات في القطبية. تؤدي التغييرات في المجال المغناطيسي إلى توليد تيارات كهربائية في الأسلاك القريبة، والعكس صحيح. وهذا يعني أنه عندما يقوم رأس القراءة/الكتابة بقراءة أو كتابة البيانات، فإنه ينشئ نمطًا من القطبية المغناطيسية على الوسائط من خلال سلسلة من تغييرات التيار الكهربائي، مما يشير إلى مكان تخزين البيانات.MFM هي طريقة ترميز خاصة تهدف إلى معالجة أوجه القصور في ترميز التضمين الترددي (FM) التقليدي، مما يجعل من الممكن زيادة سرعة كتابة البيانات على القرص بشكل كبير.
MFM هو رمز محدود الطول (RLL) يحد بشكل فعال من المسافة بين التحولات المسجلة أثناء عملية التسجيل لتجنب أخطاء البيانات بسبب الضوضاء.
نظرًا لمتطلبات التوقيت الأكثر دقة اللازمة لـ MFM، لم يكن من المجدي اقتصاديًا الجمع بين المكونات التناظرية والرقمية المطلوبة على دائرة متكاملة واحدة باستخدام التكنولوجيا المتاحة في أواخر السبعينيات. وقد أدى هذا إلى الحاجة إلى قيام بائعي محركات الأقراص بتصميم دوائر استرداد الساعة المخصصة لهم، وهو نظام يسمى فاصل البيانات. يتطلب تنفيذ تشفير MFM دعمًا للأجهزة أكثر تعقيدًا لمحركات الأقراص، ولكن تكلفة هذه الأجهزة تتناقص تدريجيًا مع تقدم التكنولوجيا.
القاعدة الأساسية لترميز MFM هي أنه في دفق البيانات، إذا كان البت السابق صفرًا، فعندما يكون الإدخال صفرًا، فسيتم ترميزه على أنه 10؛ إذا كان البت السابق واحدًا، فسيتم ترميزه على أنه 00 ؛ وإذا كان البت السابق هو 1، فسيتم ترميزه على هيئة 00. ويتم ترميزه دائمًا على هيئة 01. تضمن طريقة الترميز هذه وجود متوسط يتراوح من 0.75 إلى 1 انتقالات مغناطيسية لكل بت بيانات مشفر. وبسبب هذه القيود، يمكن أن يحقق ترميز MFM كثافة بيانات أعلى من ترميز FM.
أصبح تصميم فواصل البيانات فنًا في ذلك الوقت، وظهرت العديد من وحدات التحكم المبكرة مثل سلسلة Western Digital FD1771.
بالطبع، بالإضافة إلى MFM، هناك أيضًا تقنيات ترميز MFM محسّنة (مثل MMFM)، والتي تضغط بشكل أكبر على بتات الساعة، وبالتالي تحقيق طول تشغيل أقصى أطول، لتصبح ترميز (1,4) RLL. من خلال تحسين طريقة الترميز بشكل أكبر، يعمل MMFM بشكل جيد في سيناريوهات محددة، على الرغم من أن ترميز MFM القياسي لا يزال مطلوبًا بشدة في التطبيقات العامة.
ومع ذلك، في بيئة تخزين البيانات الحالية، تم استبدال تقنية MFM تدريجيًا بطرق ترميز بيانات أكثر كفاءة وأصبحت تقنية هامشية لتطبيقات محددة. ومع ذلك، لا يزال من المهم فهم تاريخ هذه التكنولوجيا واستخدامها لأنها مهدت الطريق لتقنيات تخزين البيانات اللاحقة.
باعتبارها حجر الأساس في التحول الرقمي، كيف أصبحت MFM نقطة تحول مكنتنا من تحسين تكنولوجيا تخزين البيانات ونقلها؟ ما هي التقنيات الجديدة التي ستجعل حياتنا أكثر راحة في المستقبل؟
