«data-stats =» true «> Будущее хранилища 
Гжегож Кубера, 22.02.2021, 16:07 хранилище данных Хранение и резервное копирование Big Data Поделиться Tweet LinkedIn
На рынке уже есть диски с гелием и даже носители ДНК (биологические). Какие решения в области хранения данных будут популярны в ближайшие годы? Действительно ли стоит инвестировать в футуристические решения сейчас?
Известные сегодня жесткие диски содержат быстро вращающиеся пластины с определенной скоростью, например 7200 об/мин. Однако воздух, которым они наполнены, оказывает на эти пластины большое сопротивление. По этой причине для их вращения требуется значительное количество дополнительной энергии. Имея это в виду, ученые и инженеры пришли к идее создания жестких дисков, заполненных гелием. Поскольку гелий легче воздуха, сопротивление внутри дисков должно быть ниже, что делает носитель более энергоэффективным.
Поэтому они работали над дисками, внутри которых был бы гелий, и первые результаты этих действий были заметны уже в 2013 году. Именно тогда HGST, дочерняя компания Western Digital, представила накопитель, использующий гелий. Это был диск на 6 ТБ (Ultrastar He6), который потреблял на 23% меньше энергии, чем традиционный жесткий диск. В настоящее время у компании уже есть носители емкостью 12, 14 и 16 ТБ. В Польше мы можем купить модель емкостью 6 ТБ, но ее сложно достать и она стоит 2600 злотых. Как видите, это все еще нишевый рынок, и неизвестно, станут ли когда-нибудь гелиевые диски более популярными.
См. Также: Google повышает производительность облачных систем хранения данных. 14 фактов об управлении хранением данных. <р>Но гелиевые диски — не единственное решение, над которым работают инженеры. Другая, гораздо более футуристическая среда — биологические диски. В 2012 году ученые из Гарварда закодировали молекулы ДНК, используя цифровые данные, а именно одиннадцать изображений JPEG, книгу HTML из 53 400 слов и простую программу JavaScript в ДНК. Что отличает носителей ДНК, так это их невероятная плотность хранения — они обеспечивают 2,2 PT (петабайт) на грамм. Диски ДНК могут быть очень и очень маленькими и содержать много данных. К сожалению, их практическое применение пока остается мечтой. Во-первых, они не очень эффективны — чтение и запись данных занимает много времени. Во-вторых, стоимость кодирования 83 килобайт составляет около 1500 долларов.
Данные заморожены и скрыты в стекле
Эксперты из Саутгемптонского университета в Великобритании пришли к выводу, что мы можем хранить данные в стекле. Они создали решение под названием 5D Optical Storage, в котором терабайты данных «вытравливаются» на небольшие стеклянные диски в несколько слоев с использованием фемтосекундной лазерной записи. Чтобы объяснить, это лазер, который генерирует световые импульсы длительностью от нескольких до десятков фемтосекунд. Фемтосекунда — это кратная (дробная) единица времени — секунда в системе СИ, равная одной квадриллионной секунды. Одна фемтосекунда за одну секунду равна одной секунде за 31,7 миллиона лет.
Какие возможности предоставит технология 5D Optical Storage? Исследователи утверждают, что этот тип диска может обеспечить «пять степеней свободы для хранения данных». Диски могут содержать гораздо больше данных, чем доступные в настоящее время решения, в дополнение к очень маленькому пространству. Стеклянный диск диаметром несколько см и толщиной несколько мм мог хранить 360 ТБ данных. Кроме того, сам диск чрезвычайно прочен — он может выдерживать температуру 1000 градусов C, не повреждая внутреннюю структуру, а его долговечность при 190 градусах C, как сообщается, составляет 13,8 миллиарда лет. Однако пока неизвестно, когда и появятся ли когда-либо такие диски на рынке.
Замороженные данные — не менее интересная, хотя и не очень реалистичная концепция. Исследователи из Великобритании снова, но на этот раз из Манчестерского университета, разработали технологию под названием «одномолекулярные магниты». Новые носители будут хранить много информации и в то же время будут намного меньше традиционных жестких дисков. Ученые, используя одномолекулярные магниты, могут разработать носитель данных с плотностью в 100 раз большей, чем у современных технологий, таких как SSD и HDD. Однако приводы должны работать при очень низких температурах, иначе они не смогут нормально работать. По этой причине они называются «замороженными дисками».
Возраст flash
Стоит знать, над чем работают ученые и чего уже достигают. При этом в основном это решения из далекого будущего, и некоторые из них могут никогда не появиться на рынке. Итак, как будет выглядеть реальный рынок систем хранения в ближайшие годы?
Производители в первую очередь ориентируются на флэш-память. Этот вид носителей становится все более емким и быстрым. Накопители с четырехуровневыми ячейками (QLC) начинают появляться на корпоративном рынке — они могут хранить четыре бита информации на ячейку. Это делает флеш-носители более прибыльными.
Производители флэш-памяти вводят все больше моделей, чтобы все больше и больше компаний могли использовать преимущества массивов all-flash и оптимизировать производительность. Также увеличивается срок службы носителя, который определяется количеством раз, когда он может записывать или удалять данные. Теперь у флеш-накопителей более совершенная прошивка, которая грамотно управляет ими — данные записываются и стираются равномерно, что продлевает срок службы накопителей.
В то же время компании также полагаются на жесткие диски, особенно в гибридных флеш-массивах. Там жесткие диски в основном используются для оптимизации самой емкости. Они по-прежнему явно дешевле, чем флэш-носители, поэтому отлично подходят для обработки дополнительных рабочих нагрузок или в качестве платформы для резервного копирования и архивирования. Тогда не требуется быстрый доступ и загрузка данных, поэтому использовать более дорогие флеш-носители бессмысленно. Компаниям по-прежнему нужны архивы данных, а также вторичные и третичные резервные копии или среды тестирования внутренней разработки. Только когда стоимость терабайта флэш-памяти приближается к стоимости жестких дисков, рынок может полностью перейти на флэш-память.
Пока нет преемника флэш-памяти.
Технология флэш-памяти еще не имеет явного преемника. На данный момент кажется, что флеш-накопители — лучшее из имеющихся решений, и долгое время на рынке в этом отношении ничего не изменится.
Производители по-прежнему имеют много общего со вспышкой. Они работают над улучшенными протоколами и интерфейсами, чтобы повысить производительность флеш-памяти. Достаточно взглянуть на SSD из потребительских решений, где несколько лет назад лучшими моделями были носители с интерфейсом SATA III, предлагающие чтение и запись данных на уровне примерно 550 МБ/с и 500 МБ/с соответственно. В настоящее время их все чаще заменяют накопители с интерфейсом M.2 PCIe NVMe, предлагающие около 3500 МБ/с для чтения и 3000 МБ/с для записи данных. Мы даже можем найти решения для энтузиастов, такие как Gigabyte 8TB PCIe Gen4 NVMe AIC AORUS — он использует интерфейс PCIe gen.4 и протокол NVMe 1.3, обеспечивая производительность до 15 000 МБ/с для чтения и записи данных.
< p>Что касается упомянутых носителей будущего, то самые большие надежды компания связывает с гелиевыми дисками. Однако они не кажутся дешевле, поэтому их, вероятно, заменят более быстрыми и емкими флэш-памятью. Другие технологии, хотя и увлекательные, в ближайшие годы будут рассматриваться только как диковинки.
Растущий спрос на данные
В мире становится все больше и больше пользователей Интернета. По данным Statista, в настоящее время доступ в Интернет имеют более 4,57 миллиарда человек. Поисковые системы Google обрабатывают более 3,5 миллиардов запросов каждый день, что делает эту службу самой популярной в своем роде — во многих странах вместо того, чтобы сказать «поиск в Интернете», мы просто говорим: «погуглите».
В 2020 году каждый пользователь Интернета создавал в среднем 1,7 МБ данных в секунду. Объем данных растет экспоненциально — почти 90% всех данных в мире было создано только за последние два года. Ожидается, что с 2025 года каждый день в мире будет появляться 463 ЭБ (эксабайт) данных.
Потребители производят больше всего данных. Например, в приложении Instagram каждый день появляется 95 миллионов новых фото и видео. Мы также отправляем 306,4 миллиарда писем каждый день и размещаем 5 миллионов твитов в Twitter. В конце 2020 года наш цифровой мир состоял из 44 зеттабайт данных. Для сравнения: 1 ЭБ равен 1 000 000 ТБ, а 1 ЗБ равен 1 000 ЭБ.
Для коммерческого воспроизведения контента Computerworld необходимо приобрести лицензию. Свяжитесь с нашим партнером YGS Group по адресу [email & # 160; protected] Поделиться Поделиться Твитнуть LinkedIn Авторы и время; 
Гжегорц Кубера Computerworld
Бывший главный редактор benchmark.pl и журнала Laptop. Он публиковался в CD-Action, Esquire, PLAYBOY Polska, PC World, Bloomberg Businessweek. Журналист по экономическим и технологическим вопросам. Автор двух бизнес-книг, бестселлеров на польском рынке: «Пшескок. Как развивать свой бизнес, когда вы все еще работаете полный рабочий день» (2019 г.) и «Создайте единорога. От идеи до стартапа на миллионы» (2016 г. ). Он специализируется на программном обеспечении, кибербезопасности, программировании и облаке.
Подробнее: Гжегож Кубера
#hpe_special_offers .