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ストレージ

電子書籍端末に作品をたくさん入れると、本体は重くなる? 51

ストーリー by hylom
意外な回答 部門より

あるAnonymous Cowardのタレコミより。hon.jp DayWatchにて、「電子書籍端末に作品をたくさん入れると、本体は重くなるか」という話題が紹介されている。冗談かと思いきや、実際に本体は重くなると米カリフォルニア大学バークレー校のJohn D. Kubiatowicz教授が答えている。

教授がボケているというわけではなく、電子書籍端末のストレージに使われているフラッシュメモリに情報を格納すると、メモリ内のMOSトランジスタに格納される電荷が増え、理論的には「E=mc^2」の法則に従って質量が増えるという。たとえば2GB程度のメモリを消費すると、本体は10^(-18)グラム程度重くなる可能性があるそうだ。

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  • by rhodamine (32563) on 2013年07月22日 18時59分 (#2425956)

    100nmノードのフラッシュメモリのセル当たり電荷量が1fC.
    2GBで全電荷は10μCのオーダー.

    電子の質量が9.eE-31kg,素電荷が1.6E-19Cだから,
    電子の質量は1E-13g程度と,意外に重いことがわかる.

    一方,1E-18gの質量に対応するエネルギー(mC^2)は9E-5Jくらい.
    1Vの電圧でどの程度の電荷が移動したかというと,100μCの
    オーダーとなる.

    たぶん,バークレーの先生は後者の計算を行ったのかな?

    • 端末やフラッシュメモリ全体が負に帯電するわけではないので、電子の質量は関係ない(注入した電子の分セル周囲に正孔が増える)
      メモリセルが蓄える電荷×セルの電圧/2=電場のエネルギーが(書き込みが充電なら)増える
      #情報量も考えたけどオーダーが全然違った

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    • by Anonymous Coward

      本を詰め込む前の段階で、ランダムデータが書き込まれている可能性は無いの?

      • ウェアレベリングで物理セルの状態は常時変化するから、ランダムデータが残ってる可能性は多分にあるね。

        ま、コントローラの制御方式に寄るが、アクティブなガベージコレクションをするタイプだと、フリーエリアは、全域消去されているんで、今回の推測が妥当。

        一方、消極的なガベージコレクションしかしないタイプだと、実書き込み回数が容量に達した時点で、全域がランダムデータになって、重さは変わらなくなるかと。

        中間タイプだと、逆にデータが増えた方が軽くなる可能性もあるね。

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      • by Anonymous Coward

        フラッシュメモリに関しては、ない。
        しかし、あくまでフラッシュさせた後のまっさらな状態が基準。

  • by morimon (23732) on 2013年07月22日 18時32分 (#2425930) ホームページ

    「温めればよい」と主張していた人間のことを思い出しました。

  • by 505 (12538) on 2013年07月23日 17時53分 (#2426689)
    『オールFFhのデータ転送より、オール00hのデータ転送のほうが速い』
    という都市伝説と同じですね…



    …って、これは都市伝説でもなんでもなくて、USBで採用されている
    NRZI(Non Return to Zero Inversion)符号によるもので、
    '0'を送るときは信号を反転させ、'1'を送るときは反転させない…が、
    そうなると'1'ばかり送ると信号の変化点が無くなってしまい同期が取れなくなるので、
    USBでは'1'を6ビット分転送したら、強制的に'0'を挿入して信号を反転させてます。
    なので、オールFFhの転送の場合、6ビットあたり1ビット追加して7ビットになるので、
    オール00hの転送よりオールFFhの転送のほうが時間がかかるんですよ!!
  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 18時05分 (#2425909)

    二次元美少女にも重さがあるってことですか!?

    #どうしてそうなる

    • by Anonymous Coward

      つまり静画オンリーのギャルゲーに比べてアニメキャラ、特にBD作品はデブトピアってことですか!?

      • by Anonymous Coward
        BDが21グラム軽くなるとマイナスになっちゃうな
    • by Anonymous Coward

      実は厚さがありません

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 18時32分 (#2425931)

    >理論的には「E=mc^2」の法則に従って質量が増える

    これ持ち出している時点で、おかしいと思うんだが。
    「E=mc^2」持ち出したところで、「そんな微小な変化、特殊相対論で計算していいの?」とか
    一般相対論になると「そもそも、質量って何?」となるとか。

    • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 18時51分 (#2425946)

      もちろん素粒子レベルでも特殊相対論は通用しますよ。
      というか特殊相対論と量子論が素粒子論のふたつの柱です。

      親コメント
    • by Anonymous Coward
      機械に保存された情報が増えた分だけエントロピーが減少してるはずだから、その分の質量が増えないとおかしい。
      • >機械に保存された情報が増えた分だけエントロピーが減少してるはずだから、その分の質量が増えないとおかしい。

        以下の中で、どれが最も重く、どれが最も軽くなりますか?
        A. 「全bitが"0"のデータ」
        B. 「全bitが"1"のデータ」
        C. 「普通のテキストファイルのデータ」
        D. 「ランダムデータ」
        E. 「ファイルを圧縮したデータ」
        F. 「ファイルを暗号化したデータ」

        今回のは、電子のエネルギー順位が変わることで、質量が変わると言っているようなので、情報エントロピーとか関係ないかと思います。
        親コメント
      • by Anonymous Coward

        エントロピーの単位は重さ(の次元)じゃないんで。

        • by Anonymous Coward

          邪なデータでカルマも増えるので重量増加ってことで

          もはや量子論もオカルト>

    • by Anonymous Coward

      そうそう。場で考える必要があるんで、電子書籍端末の
      枠を超えて薄~く世界に広がってるんだよ。

    • by Anonymous Coward

      E=mc^2はそもそも一般相対論の帰結だったはずだが。
      > 一般相対論になると「そもそも、質量って何?」となるとか。
      よくわからないけど相対論はやっぱり間違ってたと言いたいんですね。

      • by Anonymous Coward

        >E=mc^2はそもそも一般相対論の帰結だったはずだが。

        違うよ。特殊相対論の範囲。
        運動エネルギーを(v/c)^2の冪の形で展開した時の定数項(速度ゼロでも残ってくる項)の部分。

  • えーと、

    バネを縮めると、弾性エネルギーが高くなるから、その分質量が増えている。

    とかでいいのかな?

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 17時58分 (#2425900)

    フラッシュメモリに格納するために電池の中の電気を使用しているわけだから
    格納作業分に使用される電気分軽くなるのでは?

    イヤイヤただ単に電池の中の電子がフラッシュメモリに移動するだけだから重さは変わらない?

    さてどっち。

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 18時01分 (#2425902)

    科学的に正しくても魂の重さ [wikipedia.org]と同じ雰囲気を感じる

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 18時11分 (#2425912)

    >本体は10^(-18)グラム程度重くなる可能性があるそうだ。

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 18時17分 (#2425917)

    そうすると読む機会が増えるということだな。
    つまり手垢が付いたり埃が付着するわけだから端末は重くなるでしょ。

    • by Anonymous Coward

      塗装がハゲて相殺されるかも知れない

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 18時26分 (#2425924)

    と思ったものの操作が重くなる、じゃなくて物理的な重量の話だったのね

    • Kindle3の時はかなり顕著に重くなってた気がする。
      コレクションが新しくアクセスした順に毎回ソートし直していたせいもあるのではないか。

      Kindle Touchからはコレクションはコレクション名のアルファベット順で、
      アクセスする度にソートし直す必要は無くなった。
      それも含めてかなり高速化できてる感じ。

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    • by Anonymous Coward

      私もそう思った。
      どのアプリも、デフォルト書棚の本が多いと表示にえらい時間がかかるようになるよね。
      ネット接続を切るとすっと表示するから、あれ認証に食ってるんだろうな。

      全体のファイル容量が多いだけで開くのにやたら時間がかかるのは昔のソニーリーダーぐらい。

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 18時28分 (#2425926)

    単体のデバイスとしてはフラッシュメモリ、PROMのたぐいは完全に消去された状態で出荷・販売されているが、メモリカード/USBメモリのたぐいはどうなんだろう?
    選別・検査工程の最後では管理領域をクリアするだけで、実際にデータを記録する領域はテストデータ等が残ったままになってる可能性があるのでは?
    (その方が丸ごとチップイレースかけるよりも、いくらかはテストタイムを短縮出来るはず)

    • フラッシュの性質上、未使用領域は「電気的に」クリアされている必要がある。

      で、トンネル効果を利用した電荷移動での総移動速度は、移動可能な電荷数が多い方が速い。(トンネル効果は確率事象なのを理解するべし)
      SLCでは、移動可能な電荷を常時供給する「蓄積」の方が、絶縁電極内の電荷数しか移動可能でない「放電」よりも高速なので、書き込みには「蓄積」を使い、消去には「放電」を使う。
      出荷時は、未使用領域を消去して置かないと、即座に書き込めないから、記録領域は全放電されていると考えるの自然。
      ちなみに、1,0は、トランジスタ一組で反転出来るから、便宜上の設定値に過ぎない。

      MLCでは、蓄積電荷数を制御する必要から、書き込みと消去では速度に殆ど差は無い。
      が、追加で蓄積することは可能でも、部分的に放電する事は現状出来ないから、やはり、出荷時の未使用領域は全域放電されていると見るべき。

      尚、将来、「高速放電」可能な新技術が可能になれば、消去と書き込みの速度が逆転するだろうが、それならば、まずSLCの消去速度が高速化される筈なので、現時点ではまだ存在していないと推測出来る。

      で、結論として、出荷時の記録領域は、未使用領域なので、放電状態で出荷されていると見るのが妥当。

      --
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    • by Anonymous Coward

      テストで読み書きはするだろうからどっちに寄ってるのかはわからんと思う

    • by Anonymous Coward

      メモリーカードはわからないけど
      NANDーFLASH で言うなら、初期化はFフィルですね。
      SDカード内蔵してる端末もありますが、NAND実装して、使ってる場合はストレージフォーマット時で、ほとんどFフィルされますよ。

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 18時30分 (#2425928)

    ということですよ。
    愛する電子書籍が多いほど重くなる。

    #軽すぎるだろ愛

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 19時11分 (#2425963)

    NAND-FLASHって イレース時 出荷時 で 電化ためた方向でしょ。

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 19時45分 (#2425982)

    激しくデータを書き換えると、音が聞こえる。

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 20時55分 (#2426028)

    ネタにはネタを。

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 22時25分 (#2426094)

    質量:
    (1)化学電池のエネルギーポテンシャル変化に伴う増減(E=MC^2)
    (2)化学電池の電解質喪失に伴う減少
    (3)吸湿に伴う質量増加
    (4)酸化による増加
    (5)指紋等汚れによる増加
    (6)Flashメモリ中のチャージ増減による質量変化 - New!!!

    重量:
    (6)内部発生する磁気と地磁気間の影響

    うーん、(2)か(5)あたりが支配的なんじゃないかなぁとおもう 相殺?。

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 22時37分 (#2426104)

     人は死ぬと軽くなるでしょうか?
     (かく言う私は発言するたびに軽くなっている模様です)

    • by Anonymous Coward

      海外で数十回、実験した人が居ますね。
      正確な秤で計測して、
      どれもこれも、37g軽くなるという結論です。

      • by Anonymous Coward

        「死ぬ瞬間」なんてどうやって測定できるんだw
        まずは心臓死と脳死でも定義が違うからねえ?

        心臓死の方なら心臓が止まって脈がなくなればいいけど、
        脳死の方はそんな簡単じゃないはず。
        だいたいで良ければ脳波だけでも良いのかな?

  • by Anonymous Coward on 2013年07月22日 23時40分 (#2426150)

    100%充電されてるか0%かによる質量の差の方がまだ測定可能な様な。

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ハッカーとクラッカーの違い。大してないと思います -- あるアレゲ

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