Frage:
Ist es möglich, ein selbstgemachtes Speichergerät zu bauen?
biloon
2011-05-28 14:18:16 UTC
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Soweit ich weiß, basiert die Festplatte auf der Magnetaufzeichnungstechnologie. Meine Frage ist, ist es möglich, ein Speichergerät von Grund auf neu zu erstellen (USB, HDD usw.)? Ich bin nur gespannt darauf, einige elektronische Geräte zu bauen ...

Sie könnten versuchen, ein USB-basiertes Speichergerät herzustellen. Besorgen Sie sich zum Beispiel einen USB-Seriell-Konverter-Chip, einen Mikrocontroller und etwas $ I ^ 2C $ Speicher dafür. Sie könnten dann ein Programm schreiben, das mit dem Mikro kommuniziert und in den Speicher schreibt und daraus liest. Erwarten Sie nur nicht, dass Kapazität und Geschwindigkeit der eines kommerziellen USB-Flash-Laufwerks nahe kommen. Trotzdem gibt es Ihnen einen Ausgangspunkt.
Was hast du eigentlich vor? Erstellen Sie das physische Speichermedium von Grund auf neu oder verwenden Sie bereits vorhandenen physischen Speicher und übernehmen Sie einfach die Schnittstelle? Und mit was für Sachen willst du es verbinden? PC oder Mikrocontroller oder was?
Moderne Festplattengeräte und Speichertechnologien sind fortschrittlicher und basieren auf unzähligen Patenten und technischen Geheimnissen.Sie können sich über JTAG auf eine Festplatte hacken und damit spielen, dann die Patente lesen und sich in deren Firmware hacken.Auf diese Weise können Sie sich auf diese Weise über integrierte Technologien informieren.
Sie können eine Schieferplatte aus einem Steinbruch auswählen und darauf kratzen, welche Daten Sie speichern möchten.
Beachten Sie, dass USB kein Datenspeichergerät ist.Es ist ein Datenübertragungsprotokoll.Einige Speichergeräte sprechen USB, aber viele Geräte, die USB sprechen, sind keine Speichergeräte.
@StandardSandun Wenn Sie etwas selbst herstellen, würden Sie nicht erwarten, dass es so gut wie die professionellen ist, aber Sie würden hoffen, ein funktionierendes zu bauen und etwas daraus zu lernen.
Wenn ich von Grund auf neu basteln müsste, würde ich mich mit etwas ähnlichem wie der Vinyl-Disc-Technologie befassen, bevor ich mich mit der Magnetspeichertechnologie befasse und Elektronik für die Schnittstelle verwende.Wahrscheinlich wäre es nicht so gut, wenn Sie in der Lage sein müssten, Dinge neu zu schreiben.
Zehn antworten:
user3624
2011-05-28 19:19:46 UTC
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Ja, Sie können es tun - aber es ist schwer und es wird nicht viel gespeichert. Ich denke, die Sache, die es schwierig macht, ist, dass Sie viele sehr spezialisierte Bereiche kennen müssen, damit es funktioniert. Dinge wie: Software, Signalverarbeitung, Elektronik, Elektromagnetismus, Metallbearbeitung, Motoren / Getriebe / usw. und Materialwissenschaften (ähnlich wie Chemie). Obwohl dies nicht unmöglich ist, ist es selten, jemanden zu finden, der sich in all diesen Bereichen auskennt.

Wenn Sie dies vereinfachen möchten, würde ich empfehlen, mit einem Standard-Kassettenrekorder / -Recorder zu beginnen. Zerreißen Sie die gesamte Elektronik und bewahren Sie die Motoren, Getriebe, mechanischen Teile und die Lese- / Schreib- / Löschköpfe auf. Fügen Sie dann Ihre eigene Elektronik wieder hinzu. Dies bietet immer noch viele Herausforderungen, aber die Erfolgsaussichten steigen deutlich. Wenn Sie das zum Laufen bringen, können Sie das erworbene Wissen auf eine Festplatte oder etwas anderes übertragen.

Wenn Sie sich für Kassetten entscheiden, lassen Sie mich das erwähnen, wenn Sie Google verwenden Finden Sie viele Seiten, die etwas Ähnliches tun, ohne den Player jedoch stark zu verändern. Sie tun dies, indem sie die Daten in etwas modulieren, das Audio ähnelt und als Audio gespeichert werden kann. Das empfehle ich nicht. Wenn Sie dem Player / Recorder die Eingeweide herausreißen, können Sie die Motoren und Köpfe direkt steuern, was viele Möglichkeiten eröffnet.

Festplatten sind schwieriger, vor allem, weil Sie dies müssten Finden Sie heraus, wie die Festplattenplatten hergestellt werden. Das heißt, Sie müssen das magnetische Aufzeichnungsmedium herstellen und es irgendwie gleichmäßig und gleichmäßig auf der "Basis" der Glas- oder Aluminiumplatte verteilen. Die Köpfe zu machen ist auch nicht einfach.

Ich möchte jedoch darauf hinweisen, dass kein Reinraum erforderlich ist. Ich erinnere mich, wie ich mit einer "austauschbaren Festplatte" auf einem DEC PDP-8-Computer gespielt habe. Anstatt das gesamte Laufwerk zu entfernen, haben Sie nur die Platten entfernt. Die Platten hatten einen Durchmesser von ungefähr 30 cm und waren in so etwas wie einem Stück Tupperware enthalten, in dem Sie einen Kuchen tragen würden. Ungefähr 6 Platten pro Träger. Bevor Sie die Platten in das Laufwerk einlegen, müssen Sie sie aus der Tupperware entfernen. Es war groß und hatte nicht viel Platz, aber auch keinen sauberen Raum. Versteh mich nicht falsch, moderne Laufwerke brauchen einen Reinraum. Ein Heimwerker hat jedoch wenig oder gar keine Hoffnung, in seinem Haus ein modernes Laufwerk zu bauen, sodass dies kein wirkliches Problem darstellt.

Eine andere Form der Speicherung, die interessant sein könnte, ist ein "Laufwerk" für Glasfasern. Licht bewegt sich in einer Glasfaser ungefähr 6 Zoll pro Nanosekunde. Wenn Sie also eine Glasfaser haben, die 30 Meter lang ist und Daten mit 1 Gbit / s überträgt, speichern Sie wirklich 200 Datenbits in dieser Glasfaser. Machen Sie die Faser mehrere Kilometer lang und Sie könnten eine kaum nützliche Datenmenge speichern. Richten Sie einen Glasfasersender und -empfänger so ein, dass alles, was empfangen wird, erneut übertragen wird und Ihre Daten nur endlos zirkulieren. Mit einigen zusätzlichen Dingen können Sie dann die Daten lesen / schreiben.

Das wahrscheinlich nützlichste und am wenigsten zufriedenstellende Element zum Erstellen wäre so etwas wie ein USB-Stick. Grundsätzlich kaufen Sie den Flash-Chip und den Controller-Chip, verbinden sie miteinander und fertig. Um es etwas schwieriger zu machen, ersetzen Sie den Controller-Chip durch einen Mikrocontroller und schreiben Sie viel Software. Es ist meiner Meinung nach nicht besonders interessant. Ich denke nicht, dass es das gleiche Erfolgserlebnis bietet wie die anderen Ansätze - obwohl die Leistung und Kapazität auf diese Weise am höchsten wären.

über die PDP-8-Festplatte. Damals waren die Datendichten heutzutage viel höher, so dass der Kopf viel näher an die Oberfläche des Plattentellers fliegen muss, typischerweise 1 um. Ein hartes Staubpartikel von 1 um kann den Kopf beschädigen.
Ist der Brechungsindex für Fasern (sowohl Glas als auch Kunststoff) nicht ungefähr 1,5? Dies würde eine Lichtgeschwindigkeit von 20 cm pro Nanosekunde ergeben.
@stevenvh Wow, harte Menge! Während die Datendichten moderner Laufwerke hoch und die Kopfhöhe sehr niedrig sind, sprechen wir nicht von einem modernen Laufwerk. Wir kümmern uns um etwas, das jemand in seinem Haus gebaut hat. Mit dem PDP-8 als Referenz bezweifle ich, dass jeder eine Festplatte so gut in seinem Zuhause bauen kann. Zumindest nicht beim ersten oder zweiten Versuch. Mein Punkt steht also. Sie benötigen keinen Reinraum, wenn Sie eine Festplatte von Grund auf neu erstellen. Was die Ausbreitungsgeschwindigkeit in einer Faser betrifft: Sie sind nur pedantisch. :) :)
Ich bin mir nicht sicher, ob durch den Austausch der Elektronik in einem Kassettendeck viel erreicht werden kann. Sie müssen den Datenstrom immer noch modulieren und demodulieren, und die Bandbreite wird immer noch auf wahrscheinlich nicht viel mehr als Audio vom Kopf begrenzt sein. Mit schickeren Verstärkern und einer Beschleunigung des Bandes könnten Sie ein wenig besser werden. Möchten Sie viel speichern? Verwenden Sie einen Videorecorder anstelle eines Audio-Decks.
@Chris Statton Durch Ersetzen der Elektronik können Sie Folgendes tun: Automatische Suche (Verwenden Sie einen der Kanäle als Index, speichern Sie die Daten im anderen Kanal und dann automatisch FF und RWD, um herauszufinden, wo die Daten gespeichert sind). Ersetzen Sie die normale Bandvorspannung durch Ihre eigene Modulation, um die Speicherdichte zu erhöhen. Lassen Sie die Motoren mit einer höheren Drehzahl laufen, um höhere Datenraten zu erzielen. Eine feinere Steuerung des Löschkopfs ermöglicht selektivere Schreibvorgänge. Etc.
Axeman
2011-05-28 20:02:32 UTC
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Ein Ferritkernspeicher kann zu Hause ohne spezielle Hardware oder elektronische Teile vollständig gebaut werden ...

Eine Art magnetischer Medienspeicher mit niedriger Dichte könnte auch ohne benutzerdefinierte Teile gebaut werden.

Es ist eine Idee, aber ich würde es hassen, daran zu denken, etwas zu weben, das größer als ein 8-Byte-Speicher ist :-)
@Federico Was ist mit 32 Bit auf einem Arduino-Schild? :-)) http://www.corememoryshield.com/report.html
Der Bau einer großen Festplatte mit geringer Dichte könnte ein unterhaltsames Projekt sein.
@Axeman: Ich frage mich, ob Kerne mit 2/3 des "Schaltstroms" zuverlässig betrieben werden können, ohne zu schalten, und wenn ja, ob dies ausgenutzt wurde. Es scheint möglich zu sein, auf 256 Bit mit 12 Drähten (4x (4 + 4) x (4 + 4)) und "Zweierpotenz" -Adressierung oder 880 Bit (viermal (12 wählen 3)) zuzugreifen. ) wenn man beliebige Kombinationen von Antriebsdrähten verwenden kann.
@ChrisStratton - so etwas wie [this] (https://www.youtube.com/watch?v=CBjoWMA5d84)?
stevenvh
2011-05-28 14:26:49 UTC
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Eine Festplatte ist keine sehr gute Idee für ein DIY-Projekt. Sie benötigen viele spezielle Teile, die für Heimwerker nicht verfügbar sind, wie Schwingspule, Platten und Magnetkopf. Sie würden auch Reinraumbedingungen benötigen. Und natürlich dreht sich alles um hochpräzise Mechanik.
Wenn es Ihnen gelingen würde, eine zu konstruieren, würde dies wahrscheinlich das 10- bis 100-fache kosten, was Sie für ein kommerzielles Produkt bezahlen.

Ich bin einmal bei einem Freund angekommen, als er eine Operation am offenen Herzen auf einer Festplatte durchführte und mit einem Aschenbecher neben dem offenen Laufwerk am Küchentisch saß :-)
@Federico - Ja, so viel zu den Reinraumbedingungen ... :-(
Es gibt Festplattenfehler, bei denen das Öffnen, Beheben des Problems und das sofortige Abbilden auf eine gute Festplatte eine pragmatisch sinnvolle Alternative ist. Früher erinnere ich mich, dass ein Schrottlaufwerk <20 MB geöffnet war. Es schien ein paar Stunden lang zu funktionieren, aber ich denke nicht, als ich es Tage später erneut versuchte.
@stevenvh Hochpräzise Mechanik?Keine Ahnung, was für eine Mechanik das ist.Beziehen Sie sich auf diese MEMS wie nanotechnologische Aktuatoren?Wird MEMS beim Festplattenbau verwendet? Das Schwingspulensystem ist mehr als ein Rückkopplungssystem, wie ich bereits dachte.Lesen Sie nur einige Patente, und während ich irgendwo ein neuronales Netz und eine byasianische Netzmethode lese, um diesen Kopf zu kalibrieren.Machen Sie sich bereit, um weitere Informationen zur Präzisionsmechanik zu erhalten.
@StandardSandun: Sie wissen nicht, was Präzisionsmechanik ist?Wie wäre es mit Teilen, die so bearbeitet wurden, dass sie mit einer Genauigkeit von mehr als 1/100 mm arbeiten?
kingchris
2011-05-28 23:14:42 UTC
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Verrückte Idee

Wenn Sie sich wirklich langweilen. Sie könnten in organische Lagerung eintauchen. Langsame, aber große Kapazität.

E Coli-Festplatte

supercat
2011-05-30 04:09:44 UTC
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Wenn Ihr Ziel darin besteht, etwas Interessantes und nicht Praktisches zu entwickeln, gibt es verschiedene DIY-kompatible Möglichkeiten, Informationen elektronisch zu speichern. Während es äußerst zweifelhaft ist, ob man etwas erreichen kann, das einer kostengünstigen Leistung ähnelt, ist es durchaus möglich, dass man mit moderner Technologie ein Leistungsniveau für einige Techniken erreichen kann, das deutlich über dem liegt, was in einigen Jahren hätte erreicht werden können vor mit ähnlichen Techniken.

Zum Beispiel könnte es interessant sein, mit akustischen Verzögerungsleitungen zu spielen. Im Allgemeinen wurde ihre Leistung durch die Tatsache eingeschränkt, dass sich die Signale auf ihrem Weg über die Leitungen um einen bestimmten Betrag ausbreiten. Wenn man versucht, die Bandbreite zu hoch zu drücken, können die Bits bis zum Erreichen des anderen Endes ineinander verschwimmen. Damals, als Verzögerungsleitungen für die Speicherung verwendet wurden, wäre dies ein absoluter begrenzender Faktor gewesen. Mit den heutigen DSPs ist es jedoch möglich, Wellen zu rekonstruieren, die vor einigen Jahrzehnten unleserlich verschwommen gewesen wären.

Ich bin mir nicht sicher, wie viele Bits man in so etwas wie einem Federhall speichern könnte, aber Es könnte interessant sein, mit einem zu spielen und es herauszufinden.

Verwenden Sie für eine wirklich lange Verzögerungsleitung ein geosynchrones Komsat ... oder einen Repeater auf dem Mond.
WingLAbs
2015-02-26 22:25:12 UTC
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Es gibt immer Drum Memory. Eine in Magnetdraht gewickelte Suppendose oder ein mit Rost bedecktes Klebeband können funktionieren. Fügen Sie dann einen kleinen A / C-Motor und einen Getriebezug hinzu, um die Trommel wortweise zu bewegen und eine sehr genaue Steuerung zu ermöglichen. Und schließlich ein oder mehrere Leseköpfe, bestehend aus einem in Draht gewickelten c-förmigen Ferromagneten. Ferrit wurde im Allgemeinen für diese Art von Köpfen verwendet, aber vielleicht funktioniert auch Stahl oder Eisen.

Und wenn alles andere fehlschlägt, gibt es immer die Papiertrommel: Papier mit Löchern, die um die Trommel gewickelt sind. Wenden Sie eine Ladung auf die Trommel und die andere Ladung auf die "Leseköpfe" an, und es entsteht ein einfaches ROM.

Toby Jaffey
2011-05-29 03:08:01 UTC
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Sie können Magnetklebeband aus Klebeband und Rost herstellen.

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

Nathan
2017-02-08 06:00:37 UTC
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Axeman hat mich geschlagen, indem er einen Magnetkernspeicher vorgeschlagen hat. Ich würde hinzufügen, dass Sie, wenn Sie nach permanentem Speicher (ROM) suchen, den 'Kernseilspeicher' untersuchen könnten. Dies kann nützlich sein für 'Code Shadowing' in einem sehr kleinen Projekt, bei dem das permanent codierte ROM mit den Code-Anweisungen während des Startvorgangs in den RAM geladen wird.

Sowohl der Magnetkern als auch das Kernseil sind konzeptionell ähnlich, obwohl sie unterschiedlich funktionieren. Die Ferritringe im Magnetkernspeicher funktionieren, indem sie leicht ihre Polarität ändern (Nord-Süd). Diese Umschaltung erfolgt mit einem stromführenden Drahtpaar durch die Mitte des Ferritrings. Die Polarität zeigt den binären Speicherzustand an, und ein Sensorkabel liest dann den Zustand. Kernseile fungieren eher als winzige Transformatoren: Ein Datenadressdraht wird mit Strom versorgt, und jeder an diese Adresse gebundene Kern wird mit Strom versorgt. Funktionell könnten 8 Kerne mit jeder Adresse verbunden werden, und durch Erregen der einzelnen Adressen kann der an dieser Adresse "gespeicherte 8-Bit-Binärwert" gelesen werden.

Diese Technologien wurden im Apollo-Projekt verwendet. Obwohl sie nur wenig Speicherplatz pro Volume haben, ist der Punkt, dass sie Ihre ursprüngliche Frage beantworten. Sie können komplett von Grund auf neu gebaut werden. Ich habe Gruppen gesehen, die sich der Erstellung ihrer eigenen gewidmet haben (ich habe darüber nachgedacht, eine selbst als Demonstrations- / Lehrmittel zu erstellen), und sogar jemanden, der ein Modul erstellt, um Zahlen auf einem 7-Segment-Display mit 7 Kernen anzuzeigen und sie einfach einzuwickeln die richtige Reihenfolge; Jede Zahl wird dann angezeigt, indem jede 'Adresse' von 0 bis 9 mit Strom versorgt wird. http://hackaday.com/2013/10/09/making-a-core-rope-read-only-memory/

Wenn Sie mehr daran interessiert sind, einfach einen Funktionsspeicher für ein wenig Elektronikpraxis aufzubauen, gibt es Optionen. Die Mikrocontroller der STM32F4-Familie können als USB-on-the-go-Gerät programmiert werden. Sie könnten dann einige SPI-Flash-Speicherchips (einige KB bis zu mehreren MB) erwerben und den STM32 sowohl als USB-Gerät als auch als Treiber zum Speichern / Lesen vom Speicherchip verwenden. STMicro stellt eine 'F4 Discovery'-Karte her, die über einen geeigneten USB-Anschluss für USB-OTG verfügt. Sobald Sie sich mit dem SPI-Protokoll befasst haben, können Sie feststellen, dass jeder Chip dieselben drei Datenübertragungskabel und ein separates dediziertes Chipauswahlkabel verwendet: Erstellen Sie Ihren eigenen 16-MB-USB-Speicherstick mit vier 2-MB-SPI-Chips und wechseln Sie die Bank Die Verwendung in Software wäre ein ausgezeichnetes Lernwerkzeug, wenn auch etwas fortgeschritten.

Ein ähnliches Projekt könnte mit einem Arduino- oder Picaxe-Mikrocontroller durchgeführt werden (viel einfacher zu programmieren als der STM32, aber nicht so leistungsfähig). Ein einfaches Arduino-Projekt, das Daten von einer seriellen Schnittstelle in einen SPI-Speicher speichert, sollte nicht länger als ein paar Tage dauern, bis sie funktionieren.

Axeman hat dich um 6 Jahre geschlagen.xD
Anonymous Coward
2015-08-09 19:08:52 UTC
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Ich habe eine Variante zum Entfernen von 5s entwickelt, um die Verzögerungsleitung unabhängig zu kontaktieren, wobei der Effekt der infrarotgelöschten Phosphoreszenz in ZnS-Material im Dunkeln (GITD) verwendet wurde 16 auf grüne Emission abgestimmte Fotodioden (machbar) und ein einzelner Infrarot-Quencher in 300 Grad Entfernung in Drehrichtung mit analogen ICs für die Datenaktualisierung könnten möglicherweise nur knapp 500 MB speichern, wenn das Ziel darin besteht, die Daten jeweils eine Minute lang zu speichern und fortlaufend vom externen Speicher aktualisieren (z. B. Umfang usw.) Für so etwas wie Verschlüsselungsschlüssel wäre es ideal, da das Original auf Papier, Papier, dann zerstört usw. sein könnte.

Jason Skidmore
2020-01-13 02:58:40 UTC
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Sie könnten einen alten DVD-Player nehmen und die Software neu schreiben, um Daten auf dem NAND-Flash zu speichern, auf dem der O.S.denn der DVD-Player ist gespeichert (der O.S. wird normalerweise in JAVA geschrieben).

Das OP möchte ein Speichergerät von Grund auf neu erstellen und kein vorhandenes wiederverwenden.Und haben Sie eine Art Zitat für Ihre Aussage, dass das Betriebssystem "normalerweise in Java geschrieben" ist ... das überrascht mich sehr.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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