Adattárolás, amit a jövő számunkra, savepearlharbor
Legutóbb ezekről a szolgáltatásokról beszéltünk. a felhőszolgáltatásunk 1cloud támogatását és egy "pénteki formátumot" ajánlott fel, amely lehetővé teszi, hogy megismerkedjen a Netflix szerviz eszközzel és a tudósok értékelésével a kilátásokkal kapcsolatban az AI területén.
Ma úgy döntöttünk, hogy megnézzük az adattárolási ügyek helyzetét, holnap pedig megtaláljuk a hagyományos "pénteki formátumot" a "felhő robotika" és a kapcsolódó tevékenységi területek elemzésével.
Már "a küszöbön"
Ez a technológia komolyan átalakíthatja az adatközpontok és az informatikai ipar egészének infrastruktúráját. A lemezek közvetlen csatlakoztatása az alkalmazásokkal lehetővé teszi a vezérlők, fájlrendszerek és RAID tömbök megtagadását. Ez minden bizonnyal segít elosztani az elosztott adatbázisokat, mint Cassandra.
Ami a rögzítési technológiát, ez egy másik technika, hogy lehet betörni a piacra a közeljövőben, akkor is írni átfedő sávok (SMR - zsindelyes Magnetic Recording) - egy különleges tároló berendezések, ha a felvételi információ a lemezen, a sávok átfedik egymást. Ez lehetővé teszi, hogy növelje a sávok számát mindegyik lemezen, és csökkentsék a köztük lévő távolság, ami viszont megnöveli a lemez kapacitása 25% -kal.
Számos nehézség azonban fennáll. Például, hogy felülírja vagy frissíti az adatokat frissíteni kívánt nemcsak a kívánt pályán, hanem az adatok az utolsó pályán, hogy a felvételi vezetője lemezolvasás és rögzíti szélesebb rögzíti az adatokat a szomszédos vágányokon. Mindez gyenge felvételi teljesítményhez vezet.
Az SMR technológiát a Seagate és a HGST fejlesztette ki. Ami a HGST-t illeti, a cég 10 hektáros héliumlemezt termelt ezzel a technológiával. A "hideg" adattárolásra szánták.
Perspektív fejlesztések
Körülbelül 50 éve a mágneses tárolóeszközök gyártói egy LMR (Longitudinal Mágneses Felvétel) nevű eljárást alkalmaztak, amelyben az egyes információs bitek mágnesezési vektora párhuzamos a médium felületével (film vagy lemez).
Míg a történeti visszatekintés adatsuruség megduplázódott körülbelül minden évben, a végén, a sebesség növekedés lelassult, és a hosszirányú mágneses író az elmúlt tíz évben elérte alapvető korlátot rögzítési sűrűség, ami körülbelül 100-200 Gbit négyzetcentiméterenként.
Ezt a határértéket "felülparamagnetikus határértéknek" nevezzük, amelyet a granulátumok polarizációjának pillanatában okoznak (hőmérsékletváltozások) a készülék rögzítése során. A paramágnetizmus hatása a szórási mezők megjelenéséhez és a lemez síkjában lévő hibák helytelen orientálásához vezet - "bit hibák".
Bővíteni a lehetőségeket HDD függőleges mágneses rögzítési találták (PMR - függőleges mágneses rögzítési), amely képes egy rekord 1TB adatot a lemezről lemezre: bit polarizált „síkjára merőleges” helyett „párhuzamos”.
Kezdetben a PMR technológiát ideiglenes megoldásnak tekintették, de mindenütt alkalmazták. Azonban a PMR-nek ugyanazok a problémái vannak az olvasási és írási stabilitással, mint az LMR esetében.
Ezért a Western Digital és a Seagate lemezeken dolgozik HAMR technológiával (hővel támogatott mágneses rögzítés), amellyel 3,5 "-es lemezek készíthetők, akár 60 TB kapacitással.
A HAMR-t úgy tervezték, hogy kicserélje a PMR-t, és egy kis lézert használ a lemez azon részének felmelegítésére, amelyre tervezik a felvételt. Ez lehetővé teszi a mágneses tér méretének csökkentését egy bittel tárolva, és növeli az adattárolás stabilitását.
Egyetlen mágneses réteg helyett ML-3D-ben három egyszer használatos, amelyek között egy szigetelő van elhelyezve. A felvételhez speciális mágneses fej használatára kerül sor. Az olvasást gyengébb mágnesfejjel végezzük, a nanovezetékek vektorösszegének kiszámításával. Az alábbi ábra mutatja a különböző erősségű és irányú mágneses mező által létrehozott bitkészleteket, amelyek nanoméretű oszlopokba vannak csoportosítva.
Egy másik érdekes és ígéretes technológia a fázisváltó memória (PCM), amelyet a jövőben a NAND flash memória-technológia helyettesít. A PCM a kalcogenidet, olyan anyagot használ, amely képes kristályos állapotból amorf állapotba átmelegedni melegítéskor.
A sejt állapotában bekövetkező változások körülbelül egymilliószor lehetnek, ami jelentősen meghaladja a kereskedelemben sikeres NAND-cellák paramétereit a vállalati szintű SSD merevlemezekben (kb. 30 000 ciklus újraírása).
Ehhez két lézert használnak: vörös és zöld, egyetlen fénysugárba kombinálva. Zöld lézer olvas adatokat kódolt egy rács egy holografikus réteg közel a lemez felületén, míg a használt vörös lézer olvasni a segédjel a hagyományos réteg található mélységben.
Egy távoli jövő
Az ilyen nagy sűrűség elérése érdekében a Fujifilm szakemberei kifejlesztették a Nanocubic technológiát, amellyel ultra-vékony mágneses réteget lehet kialakítani. A mágneses réteg vékonyabb, a mágnesesebb tartományok a mágnesszalag egységterületén találhatók. Kereskedelmi technológiai értékesítés jelenhet meg a következő 10 évben.
A jövő legígéretesebb és legígéretesebb technológiája azonban a DNS-tároló.
A DNS-szekvencia szintézisének folyamata hasonlít a karaktersorozathoz. Ebben az esetben az információt hagyományos nullák és kódok formájában kódolják. Ezek az értékek bizonyos kémiai komponensekhez, monomerekhez vannak hozzárendelve, amelyek kémiai módszerekkel ragaszkodnak egy láncig, polimereket képeznek. A rögzített információ elolvasásához elegendő egy tömegspektrométert használni - a DNS-szekvencia olvasására szolgáló eszközt.
Annak ellenőrzésére, hogy mennyi ideig az adatok tárolhatók a DNS-t, a kutatók kódolt a 83 kilobájt adatot (a New Scientist, a kódoló költsége 83 kilobájt $ 1500). Az anyag az 1291-es svájci szövetségi statútum és az Archimedes Palimpsest volt. A kiválasztás ezen iratok, a tudósok szerint azt mutatja, nem csak a potenciális a módszer alkalmazhatóságát, hanem annak történelmi jelentőségét. Képviselői szerint az ETH Zürich, az adatok változatlanok maradnak évmilliók (ha a DNS van kitéve fagyasztás).
A legnagyobb akadály, amely még nem teszi lehetővé a DNS használatát az információk tárolására a gyakorlatban, az idő. Még a modern dekódoló technológiák alkalmazása mellett, a DNS-molekulák olvasása sok órát vesz igénybe - több nagyságrenddel több, mint egy hagyományos fájl olvasása a számítógépen. Mivel ez a fajta tárolás nem alkalmas gyakran használt adatokra. Ráadásul a tudósok még mindig rögzítik a mesterséges DNS-ben lévő információkat, majd csak baktériumba teszik.
Mint tudják, nem minden technológiát használnak mindenütt, és széles körben elérhetővé válnak. Az Egyesült Államok kutatóinak csapata azonban nemrégiben áttörést végzett, amely kimutatta, hogy az adatokat úgynevezett "puha anyagokban" tárolhatják.
Egy új tanulmány szerint a folyadékban lévő mikroszkopikus részecskék ugyanazok a nullák kódolására használhatók, mint a modern merevlemezeken. Elméletben az ilyen részecskék klaszterei akár 1 TB adatot tárolhatnak egy evőkanálnyi folyadékban.
A "lágy anyag" kifejezés folyadékokra, polimerekre és még biomátrixokra is utalhat. Ezeknek az anyagoknak a különböző hőmérsékletek hatására kiszámítható viselkedést mutatnak, molekuláris szinten alakulnak. A vizsgálatért felelős csoport egy bizonyos típusú kolloid szuszpenziót használt speciális nanorészecskékkel, amelyek megtartják tulajdonságaikat.
Az ilyen részecskéket fűtött állapotban csoportokba rendezik. Ebben a konkrét esetben a nanorészecskék négy vagy több darabból álló csoportokba kerültek, míg az egyikük a központ volt. A szalagok mérete alig haladta meg az átmérő 5 mikrométert, de a tudósok képesek voltak a változások vizuális megismerésére.
A négy részecskék klaszterei csak két állapotban lehetnek, amelyek nulla és egy kódolásúak lehetnek. Ez azonban csak az első lépés a "folyadék tárolása" felé. Most meg kell találni egy megbízható módot a klaszterek nagy mennyiségű folyadék létrehozására és a rögzített adatok gyors olvasására.
De valószínűleg a jövő legfejlettebb technológiája válhat kvantum tárolókká. Napjainkban a tudósok tanulmányozzák, hogyan tárolják az adatokat a kvantumfizika törvényeivel - vagyis az elektron spin vezérelt tájolásával próbálják meg kódolni az adatokat.
Abban a pillanatban, így lehet menteni egy kis mennyiségű adat nagyon rövid ideig (kevesebb mint egy nap), de ha sikerül, akkor lehet, hogy mivel a kvantum, megkapjuk a képesség, hogy azonnal szinkronizálja az adatokat két pont között.
Ui A Habr-on blogunkban számos témát áttekintünk - néhány példa:
És megmondjuk a saját felhőszolgáltatásunkat: