Kľúčové poznatky
- Nedávne inovácie v technológii ukladania by mohli viesť k oveľa väčším pevným diskom.
- Materiál grafén je súčasťou nového prístupu k budovaniu hustejších úložných jednotiek.
- DNA je ďalšou možnou metódou na zvýšenie počtu pevných diskov, ktorá by tiež vydržala dlho.
Pripravte sa na oveľa väčšie pevné disky.
Materiál grafén možno použiť na uloženie oveľa väčšieho množstva údajov na pevné disky v porovnaní so súčasnými metódami, zistili v nedávnej štúdii vedci z Cambridgeskej univerzity. Je to jedna z niekoľkých nových technológií, ktoré by mohli umožniť uložiť viac údajov na pevné disky, keďže dopyt po úložisku rastie.
„Nové aplikácie poháňajú a vyžadujú si obrovské súbory údajov,“povedal v e-mailovom rozhovore John Morris, technologický riaditeľ výrobcu pevných diskov Seagate Technology. "Preto sú pevné disky čoraz priestrannejšie. Čokoľvek posielate do cloudu - vaše obrázky, videá, osobné a obchodné dokumenty - sa nachádza na pevných diskoch s vyššou a vyššou kapacitou."
Uvádzame viac za menej
Pevné disky (HDD) sa prvýkrát objavili v 50. rokoch 20. storočia, ale ich používanie ako úložných zariadení v osobných počítačoch sa začalo až v polovici 80. rokov 20. storočia. Sú čoraz menšie a hustejšie, pokiaľ ide o počet uložených bajtov. Zatiaľ čo jednotky SSD sú obľúbené pre mobilné zariadenia, pevné disky sa naďalej používajú na ukladanie súborov v stolných počítačoch, najmä preto, že ich výroba a nákup sú relatívne lacné.
Pevné disky obsahujú dva hlavné komponenty: taniere a hlavu. Údaje sa na taniere zapisujú pomocou magnetickej hlavy, ktorá sa nad nimi otáča, keď sa otáčajú. Priestor medzi hlavou a tanierom sa neustále zmenšuje, aby sa umožnila vyššia hustota.
To bude ďalej posúvať vývoj nových pevných diskov s vysokou plošnou hustotou.
V súčasnosti značnú časť tohto priestoru zaberajú vrchné vrstvy na báze uhlíka (COC), ktoré sa používajú na ochranu tanierov pred mechanickým poškodením a koróziou. Hustota dát HDD sa od roku 1990 štvornásobne zvýšila a hrúbka COC sa znížila z 12,5 nm na približne 3 nm, čo zodpovedá jednému terabajtu na štvorcový palec. Teraz výskumníci tvrdia, že grafén, čo je jedna vrstva atómov usporiadaná do dvojrozmernej voštinovej mriežky, im umožňuje zvýšiť hustotu.
Výskumníci z Cambridge nahradili komerčné COC jednou až štyrmi vrstvami grafénu a testovali trenie, opotrebovanie, koróziu, tepelnú stabilitu a kompatibilitu s mazivami. Okrem svojej neprekonateľnej tenkosti grafén spĺňa všetky ideálne vlastnosti vrchnej vrstvy HDD v oblasti ochrany proti korózii, nízkeho trenia, odolnosti proti opotrebovaniu, tvrdosti, kompatibility s mazivami a hladkosti povrchu.
Grafén umožňuje dvojnásobné zníženie trenia a poskytuje lepšiu koróziu a opotrebovanie ako najmodernejšie riešenia, tvrdia vedci. Jedna vrstva grafénu znižuje koróziu 2,5-krát.
Vedci z Cambridge preniesli grafén na pevné disky vyrobené zo železo-platiny ako magnetickú záznamovú vrstvu a testovali tepelne asistovaný magnetický záznam (HAMR). Táto nová technológia umožňuje zvýšenie hustoty uloženia zahrievaním záznamovej vrstvy na vysoké teploty.
Súčasné COC pri týchto vysokých teplotách nefungujú, ale grafén áno. Grafén v kombinácii s HAMR dokáže prekonať súčasné HDD a poskytuje bezprecedentnú hustotu dát vyššiu ako 10 terabajtov na štvorcový palec, hovoria výskumníci.
„Preukázanie toho, že grafén môže slúžiť ako ochranný povlak pre bežné pevné disky a že je schopný odolať podmienkam HAMR, je veľmi dôležitý výsledok,“Anna Ott z Cambridge Graphene Centre, jedna zo spoluautorov tejto štúdie, uvádza sa v tlačovej správe. „To bude ďalej posúvať vývoj nových pevných diskov s vysokou plošnou hustotou.“
DNA na ukladanie?
Graphene nie je jedinou hrou v meste, pokiaľ ide o inovácie v ukladaní dát. Vedci skúmajú možnosť, že by DNA mohla byť použitá na ukladanie informácií, ako sú filmy a hudba.
Technológia ukladania DNA už existuje, ale nikdy sa nepremenila na hodnotný produkt pre spotrebiteľov. To by sa mohlo zmeniť vďaka výskumníkom z Los Alamos National Laboratory, ktorí nedávno vyvinuli softvér Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex), ktorý prekladá dátové súbory z binárneho jazyka núl a jednotiek, ktorým počítače rozumejú, do kódu, ktorému biológia rozumie.
„Ukladanie DNA by mohlo narušiť spôsob, akým uvažujeme o ukladaní archívov, pretože uchovávanie údajov je také dlhé a hustota údajov taká vysoká,“uviedol v tlačovej správe Bradley Settlemyer, výskumník z Los Alamos. „Celý obsah YouTube by ste mohli uložiť do chladničky namiesto v akroch a akroch dátových centier.“
