Βασικά Takeaways
- Οι πρόσφατες καινοτομίες στην τεχνολογία αποθήκευσης θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε πολύ μεγαλύτερους σκληρούς δίσκους.
- Το υλικό γραφένιο αποτελεί μέρος μιας νέας προσέγγισης για την κατασκευή πιο πυκνών μονάδων αποθήκευσης.
- Το DNA είναι μια άλλη πιθανή μέθοδος για την αύξηση των σκληρών δίσκων που θα διαρκέσει επίσης για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Ετοιμαστείτε για πολύ μεγαλύτερους σκληρούς δίσκους.
Το υλικό γραφένιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συσκευασία πολύ περισσότερων δεδομένων σε μονάδες σκληρού δίσκου σε σύγκριση με τις τρέχουσες μεθόδους, ανακάλυψαν ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ σε μια πρόσφατη μελέτη. Είναι μία από τις πολλές νέες τεχνολογίες που θα μπορούσαν να καταστήσουν δυνατή την αποθήκευση περισσότερων δεδομένων σε μονάδες σκληρού δίσκου καθώς αυξάνεται η ζήτηση για αποθήκευση.
"Οι νέες εφαρμογές τόσο τροφοδοτούν όσο και απαιτούν τεράστια σύνολα δεδομένων", δήλωσε ο John Morris, ο επικεφαλής τεχνολογίας της εταιρείας κατασκευής σκληρών δίσκων Seagate Technology, σε μια συνέντευξη μέσω email. "Γι' αυτό οι σκληροί δίσκοι γίνονται πιο ευρύχωροι. Ό,τι στέλνετε στο cloud - οι φωτογραφίες, τα βίντεο, τα προσωπικά και τα επαγγελματικά σας έγγραφα - βρίσκονται σε σκληρούς δίσκους υψηλότερης και μεγαλύτερης χωρητικότητας."
Βάζοντας περισσότερα σε λιγότερα
Οι μονάδες σκληρού δίσκου (σκληροί δίσκοι) εμφανίστηκαν για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1950, αλλά η χρήση τους ως συσκευές αποθήκευσης σε προσωπικούς υπολογιστές ξεκίνησε μόλις από τα μέσα της δεκαετίας του 1980. Έχουν γίνει ολοένα και μικρότερα σε μέγεθος και πυκνότερα ως προς τον αριθμό των αποθηκευμένων byte. Ενώ οι μονάδες SSD είναι δημοφιλείς για φορητές συσκευές, οι σκληροί δίσκοι συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση αρχείων σε επιτραπέζιους υπολογιστές, κυρίως επειδή είναι σχετικά φθηνοί στην παραγωγή και την αγορά τους.
Οι Οι σκληροί δίσκοι περιέχουν δύο βασικά στοιχεία: πιατέλες και κεφαλή. Τα δεδομένα γράφονται στις πιατέλες χρησιμοποιώντας μια μαγνητική κεφαλή, η οποία κινείται πάνω από αυτές καθώς περιστρέφονται. Ο χώρος μεταξύ κεφαλής και πιατέλας συνεχώς μειώνεται για να επιτρέψει υψηλότερες πυκνότητες.
Αυτό θα προωθήσει περαιτέρω την ανάπτυξη νέων μονάδων σκληρού δίσκου υψηλής πυκνότητας περιοχής.
Επί του παρόντος, οι επιστρώσεις με βάση τον άνθρακα (COC) που χρησιμοποιούνται για την προστασία των πιατέλων από μηχανικές βλάβες και διάβρωση, καταλαμβάνουν σημαντικό μέρος αυτής της απόστασης. Η πυκνότητα δεδομένων των σκληρών δίσκων έχει τετραπλασιαστεί από το 1990 και το πάχος COC έχει μειωθεί από 12,5 nm σε περίπου 3 nm, που αντιστοιχεί σε ένα terabyte ανά τετραγωνική ίντσα. Τώρα, οι ερευνητές λένε ότι το γραφένιο, το οποίο είναι ένα ενιαίο στρώμα ατόμων που είναι διατεταγμένα σε ένα δισδιάστατο πλέγμα κηρήθρας, τους επιτρέπει να αυξήσουν την πυκνότητα.
Οι ερευνητές του Cambridge αντικατέστησαν τα εμπορικά COC με ένα έως τέσσερα στρώματα γραφενίου και δοκίμασαν την τριβή, τη φθορά, τη διάβρωση, τη θερμική σταθερότητα και τη συμβατότητα λιπαντικού. Πέρα από την ασυναγώνιστη λεπτότητά του, το γραφένιο πληροί όλες τις ιδανικές ιδιότητες ενός πανωφόριου HDD σε προστασία από τη διάβρωση, χαμηλή τριβή, αντοχή στη φθορά, σκληρότητα, συμβατότητα λιπαντικού και ομαλότητα επιφάνειας.
Το Το γραφένιο επιτρέπει τη διπλάσια μείωση της τριβής και παρέχει καλύτερη διάβρωση και φθορά από τις λύσεις τελευταίας τεχνολογίας, ισχυρίζονται οι ερευνητές. Ένα μόνο στρώμα γραφενίου μειώνει τη διάβρωση κατά 2,5 φορές.
Οι επιστήμονες του Cambridge μετέφεραν το γραφένιο σε σκληρούς δίσκους από σίδηρο-πλατίνα ως το στρώμα μαγνητικής εγγραφής και δοκίμασαν τη μαγνητική καταγραφή με υποβοήθηση θερμότητας (HAMR). Αυτή η νέα τεχνολογία επιτρέπει την αύξηση της πυκνότητας αποθήκευσης θερμαίνοντας το στρώμα εγγραφής σε υψηλές θερμοκρασίες.
Τα τρέχοντα COC δεν αποδίδουν σε αυτές τις υψηλές θερμοκρασίες, αλλά το γραφένιο έχει. Το γραφένιο, σε συνδυασμό με το HAMR, μπορεί να ξεπεράσει τους τρέχοντες σκληρούς δίσκους, παρέχοντας μια άνευ προηγουμένου πυκνότητα δεδομένων μεγαλύτερη από 10 terabyte ανά τετραγωνική ίντσα, λένε οι ερευνητές.
"Η απόδειξη ότι το γραφένιο μπορεί να χρησιμεύσει ως προστατευτική επίστρωση για συμβατικούς σκληρούς δίσκους και ότι είναι σε θέση να αντέξει τις συνθήκες HAMR είναι ένα πολύ σημαντικό αποτέλεσμα", η Anna Ott από το Cambridge Graphene Centre, μια από τις συγγραφείς αυτής της μελέτης, αναφέρεται σε δελτίο τύπου. "Αυτό θα ωθήσει περαιτέρω την ανάπτυξη νέων μονάδων σκληρού δίσκου υψηλής πυκνότητας περιοχής."
DNA για αποθήκευση;
Το Graphene δεν είναι το μόνο παιχνίδι στην πόλη όσον αφορά τις καινοτομίες στην αποθήκευση δεδομένων. Οι επιστήμονες διερευνούν την πιθανότητα ότι το DNA θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση πληροφοριών όπως ταινίες και μουσική.
Η τεχνολογία αποθήκευσης DNA υπάρχει ήδη, αλλά ποτέ δεν έχει μετατραπεί σε πολύτιμο προϊόν για τους καταναλωτές. Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει χάρη στους ερευνητές του Εθνικού Εργαστηρίου του Λος Άλαμος, οι οποίοι ανέπτυξαν πρόσφατα λογισμικό, το Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex), το οποίο μεταφράζει αρχεία δεδομένων από τη δυαδική γλώσσα των μηδενικών και εκείνων που οι υπολογιστές κατανοούν στον κώδικα που κατανοεί η βιολογία.
"Η αποθήκευση DNA θα μπορούσε να διαταράξει τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε την αποθήκευση αρχείων, επειδή η διατήρηση δεδομένων είναι τόσο μεγάλη και η πυκνότητα των δεδομένων τόσο υψηλή", δήλωσε ο Bradley Settlemyer, ερευνητής στο Los Alamos, σε δελτίο τύπου. "Θα μπορούσατε να αποθηκεύσετε όλο το YouTube στο ψυγείο σας αντί σε στρέμματα και στρέμματα κέντρων δεδομένων."
