Le blianta fada anuas, rinneadh dul chun cinn sa teicneolaíocht stórála a thomhas go príomha i dtéarmaí toilleadh stórála agus luas léite/scríofa sonraí. Le himeacht ama, forlíontar na paraiméadair mheastóireachta seo le teicneolaíochtaí agus modheolaíochtaí a dhéanann tiomántáin HDD agus SSD níos cliste, níos solúbtha agus níos éasca le bainistiú. Gach bliain, tugann monaróirí tiomáint le tuiscint go traidisiúnta go n-athróidh an margadh sonraí mór, agus ní haon eisceacht é 2020. Tá ceannairí TF ag lorg níos mó bealaí éifeachtacha chun méideanna ollmhóra sonraí a stóráil agus a bhainistiú, agus tá siad ag geallúint arís eile cúrsa na gcóras stórála a athrú. San Airteagal seo, ní mór dúinn a bailíodh na teicneolaíochtaí is airde chun faisnéis a stóráil, agus beidh muid ag caint freisin faoi na coincheapa gléasanna stórála futuristic nach bhfuil fós le teacht ar a gcur i bhfeidhm fisiciúil.
Líonraí Stórála Sainmhínithe Bogearraí
Maidir le uathoibriú, solúbthacht agus cumas stórála méadaithe mar aon le héifeachtúlacht foirne méadaithe, tá níos mó agus níos mó fiontair ag smaoineamh ar aistriú chuig líonraí stórála bogearraí-sainmhínithe mar a thugtar orthu nó SDS (Stóráil Bogearraí-Sainmhínithe).
Is é príomhghné na teicneolaíochta SDS ná crua-earraí a scaradh ó bhogearraí: is é sin, ciallaíonn sé . Ina theannta sin, murab ionann agus gnáthchórais stórála líonra-nasctha (NAS) nó córais líonra limistéar stórála (SAN), tá SDS deartha chun oibriú ar aon chóras caighdeánach x86. Go minic, is é an sprioc a bhaineann le SDS a imscaradh ná costais oibriúcháin (OpEx) a fheabhsú agus níos lú iarracht riaracháin ag teastáil.
Méadóidh cumas na dtiomántán HDD go 32 TB
Níl gléasanna stórála maighnéadacha traidisiúnta marbh ar chor ar bith, ach tá siad ag tabhairt faoi athbheochan teicneolaíochta. Is féidir le HDDanna nua-aimseartha suas le 16 TB de stóráil sonraí a thairiscint d'úsáideoirí cheana féin. Sna cúig bliana amach romhainn, déanfar an cumas seo a dhúbailt. Ag an am céanna, beidh tiomántáin dhiosca crua fós ar an stóráil rochtana randamach is inacmhainne agus coinneoidh siad a n-uasmhaireacht i bpraghas in aghaidh an gigabyte de spás diosca ar feadh blianta fada le teacht.
Beidh an méadú acmhainne bunaithe ar theicneolaíochtaí atá ar eolas cheana féin:
- Tiomáineann héiliam (laghdaíonn héiliam tarraing agus suaiteacht aerdinimiciúil, rud a fhágann gur féidir níos mó plátaí maighnéadacha a shuiteáil sa tiomáint; ní mhéadaítear giniúint teasa agus tomhaltas cumhachta);
- Tiomáineann teirmemagnetic (nó HAMR HDD, a bhfuiltear ag súil leis an gcuma i 2021 agus tá sé bunaithe ar phrionsabal na taifeadta sonraí micreathonn, nuair a théitear léasair agus athmhaighnéadú ar chuid den diosca);
- HDD bunaithe ar thaifeadadh tíl (nó thiomáineann SMR, áit a gcuirtear rianta sonraí ar bharr a chéile, i bhformáid tílithe; cinntíonn sé seo ard-dlús taifeadta faisnéise).
Tá éileamh ar thiomáineann héiliam go háirithe in ionaid sonraí scamall, agus tá HDDanna SMR optamach chun cartlanna móra agus leabharlanna sonraí a stóráil, ag rochtain agus ag nuashonrú sonraí nach bhfuil ag teastáil go minic. Tá siad iontach freisin chun cúltacaí a chruthú.
Tiocfaidh tiomántáin NVMe níos tapúla fós
Bhí na chéad thiomáineann SSD ceangailte le motherboards tríd an gcomhéadan SATA nó SAS, ach forbraíodh na comhéadain seo níos mó ná 10 mbliana ó shin le haghaidh thiomáineann maighnéadacha HDD. Is prótacal cumarsáide i bhfad níos cumhachtaí é an prótacal NVMe nua-aimseartha atá deartha le haghaidh córais a sholáthraíonn luas próiseála sonraí ard. Mar thoradh air sin, ag casadh 2019-2020 feicimid titim mhór i bpraghsanna do NVMe SSDs, atá ag éirí ar fáil d'aon aicme úsáideoirí. Sa deighleog chorparáideach, tá luach go háirithe ar réitigh NVMe ag na fiontair sin a gcaithfidh anailís a dhéanamh ar shonraí móra i bhfíor-am.
Tá cuideachtaí cosúil le Kingston agus Samsung tar éis a thaispeáint cheana féin cad is féidir le húsáideoirí fiontair a bheith ag súil leis in 2020: táimid go léir ag fanacht le NVMe SSDs PCIe 4.0-chumasaithe chun luas próiseála sonraí fiú níos mó a chur leis an ionad sonraí. Is é 4,8 GB/s feidhmíocht dhearbhaithe na dtáirgí nua, agus tá sé seo i bhfad ón teorainn. Na glúine atá le teacht beidh siad in ann tréchur 7 GB/s a sholáthar.
In éineacht le sonraíocht NVMe-oF (nó NVMe over Fabrics), beidh eagraíochtaí in ann líonraí stórála ardfheidhmíochta a chruthú le latency íosta a bheidh in iomaíocht go láidir le hionaid sonraí DAS (nó Stóráil Dhíreach). Ag an am céanna, ag baint úsáide as NVMe-oF, déantar oibríochtaí I/O a phróiseáil ar bhealach níos éifeachtaí, agus is féidir an fhollas a chur i gcomparáid le córais DAS. Tá anailísithe ag tuar go gcuirfear dlús tapa in 2020 le himscaradh na gcóras a ritheann ar phrótacal NVMe-oF.
An n-oibreoidh cuimhne QLC ar deireadh?
Feicfidh cuimhne flash NAND Quad Level Cell (QLC) méadú ar an éileamh sa mhargadh freisin. Tugadh isteach QLC in 2019 agus dá bhrí sin is beag a glacadh sa mhargadh é. Athróidh sé seo i 2020, go háirithe i measc cuideachtaí a ghlac teicneolaíocht LightOS Global Flash Translation Layer (GFTL) chun dúshláin bhunúsacha QLC a shárú.
De réir réamhaisnéisí na n-anailísithe, méadóidh fás díolacháin thiomáineann SSD bunaithe ar chealla QLC 10%, agus déanfaidh réitigh TLC “gabháil” 85% den mhargadh. Cibé rud a d'fhéadfadh duine a rá, tá QLC SSD fós i bhfad taobh thiar i bhfeidhmíocht i gcomparáid le TLC SSD agus ní bheidh sé mar bhunús le haghaidh ionaid sonraí sna cúig bliana amach romhainn.
Ag an am céanna, táthar ag súil go n-ardóidh costas cuimhne flash NAND i 2020, agus mar sin tá díoltóir rialtóir SSD Phison, mar shampla, geallta go gcuirfidh praghsanna ardaithe margadh SSD an tomhaltóra i dtreo cuimhne 4-giotán flash -QLC NAND. Dála an scéil, tá sé beartaithe ag Intel réitigh QLC 144-ciseal a sheoladh (in ionad táirgí 96-ciseal). Bhuel ... is cosúil go bhfuil muid i gceannas ar imeallú breise a dhéanamh ar HDDanna.
Cuimhne SCM: luas gar do DRAM
Táthar ag tuar go nglacfar go forleathan le cuimhne SCM (Cuimhne Aicme Stórála) le roinnt blianta anuas, agus d'fhéadfadh 2020 a bheith mar thúsphointe chun na tuar seo a bhaint amach ar deireadh. Cé go bhfuil modúil chuimhne Intel Optane, Toshiba XL-Flash agus Samsung Z-SSD tar éis dul isteach sa mhargadh fiontair cheana féin, níor tharla imoibriú ró-mhór dá gcuma.
Comhcheanglaíonn gléas Intel na tréithe DRAM tapa ach éagobhsaí le stóráil NAND níos moille ach leanúnach. Tá sé mar aidhm ag an gcomhcheangal seo feabhas a chur ar chumas úsáideoirí oibriú le tacair mhóra sonraí, ag soláthar luas DRAM agus cumas NAND araon. Ní hamháin go bhfuil cuimhne SCM níos tapúla ná roghanna eile atá bunaithe ar NAND: tá sé deich n-uaire níos tapúla. Is micreasoicindí an latency, ní milleasoicindí.
Tugann saineolaithe margaidh faoi deara go mbeidh ionaid sonraí atá beartaithe SCM a úsáid teoranta ag an bhfíric nach n-oibreoidh an teicneolaíocht seo ach ar fhreastalaithe a úsáideann próiseálaithe Intel Cascade Lake. Mar sin féin, dar leo, ní bheidh sé seo ina chonstaic chun stop a chur leis an tonn uasghrádú ar ionaid sonraí atá ann cheana féin chun luasanna próiseála ard a sholáthar.
Ón réaltacht intuartha go dtí an todhchaí i bhfad i gcéin
I gcás fhormhór na n-úsáideoirí, ní bhíonn tuiscint ar “Armageddon capacitive” i gceist le stóráil sonraí. Ach smaoinigh air: gineann na 3,7 billiún duine a úsáideann an tIdirlíon faoi láthair thart ar 2,5 quintilliún beart sonraí gach lá. Chun an riachtanas seo a chomhlíonadh, tá gá le níos mó agus níos mó ionad sonraí.
De réir staitisticí, faoi 2025 tá an domhan réidh le 160 Zetabytes de shonraí a phróiseáil in aghaidh na bliana (is é sin níos mó beart ná na réaltaí sa Cruinne inbhraite). Is dócha go mbeidh orainn amach anseo gach méadar cearnach den Domhan phláinéid a chlúdach le hionaid sonraí, nó ní bheidh corparáidí in ann oiriúnú d'fhás faisnéise chomh hard sin. Nó... beidh ort roinnt sonraí a thabhairt suas. Mar sin féin, tá roinnt teicneolaíochtaí a d'fhéadfadh a bheith suimiúil a d'fhéadfadh an fhadhb atá ag méadú maidir le ró-ualach faisnéise a réiteach.
Struchtúr DNA mar bhunús do stóráil sonraí sa todhchaí
Ní hamháin go bhfuil corparáidí TF ag lorg bealaí nua chun faisnéis a stóráil agus a phróiseáil, ach freisin go leor eolaithe. Is é an tasc domhanda ná caomhnú faisnéise a chinntiú ar feadh na mílte bliain. Creideann taighdeoirí ó ETH Zurich, an Eilvéis, go gcaithfear an réiteach a fháil i gcóras stórála sonraí orgánach atá ann i ngach cill bheo: DNA. Agus níos tábhachtaí fós, bhí an córas seo “invented” i bhfad roimh theacht an ríomhaire.
Tá snáitheanna DNA an-chasta, dlúth agus thar a bheith dlúth mar iompróirí faisnéise: de réir na n-eolaithe, is féidir 455 Exabytes sonraí a thaifeadadh i graim DNA, áit a bhfuil 1 Ebyte comhionann le billiún ghigibheart. Mar gheall ar na chéad turgnaimh cheana féin is féidir 83 KB faisnéise a thaifeadadh i DNA, agus ina dhiaidh sin léirigh múinteoir i Roinn na Ceimice agus na nEolaíochtaí Bitheolaíochta, Robert Grass, an smaoineamh go gcaithfidh an réimse leighis aontú níos dlúithe le deich mbliana nua. an struchtúr TF le haghaidh forbairtí comhpháirteacha i réimse na dteicneolaíochtaí taifeadta agus stórála sonraí.
De réir na n-eolaithe, d'fhéadfadh feistí stórála sonraí orgánacha atá bunaithe ar slabhraí DNA faisnéis a stóráil ar feadh suas le milliún bliain agus é a sholáthar go cruinn ar an gcéad iarratas. Is féidir go mbeidh an chuid is mó de thiomáineann i gceann cúpla bliain ag streachailt leis an deis seo go beacht: an cumas sonraí a stóráil go hiontaofa agus go capacious ar feadh i bhfad.
Ní hiad na hEilvéise amháin atá ag obair ar chórais stórála DNA-bhunaithe. Tá an cheist seo ardaithe ó 1953, nuair a d'aimsigh Francis Crick an héilics dúbailte DNA. Ach ag an nóiméad sin, ní raibh go leor eolais ag an gcine daonna le haghaidh turgnaimh den sórt sin. Dhírigh smaointeoireacht thraidisiúnta i stóráil DNA ar shintéis na móilíní DNA nua; seicheamh giotán a mheaitseáil le seicheamh de cheithre phéire bonn DNA agus a dhóthain móilíní a chruthú chun na huimhreacha go léir is gá a stóráil a léiriú. Mar sin, i samhradh na bliana 2019, d’éirigh le hinnealtóirí ón gcuideachta CATALOGUE 16 GB de Vicipéid Bhéarla a thaifeadadh i DNA a cruthaíodh ó pholaiméirí sintéiseacha. Is í an fhadhb atá ann go bhfuil an próiseas seo mall agus costasach, a bhfuil bac suntasach nuair a thagann sé chun sonraí a stóráil.
Ní DNA amháin é...: gléasanna stórála móilíneacha
Deir taighdeoirí ó Ollscoil Brown (SAM) nach é an móilín DNA an t-aon rogha le haghaidh stórála móilíneach sonraí ar feadh suas le milliún bliain. Is féidir le meitibilítí ísealmheáchan móilíneach gníomhú mar stóráil orgánach freisin. Nuair a scríobhtar faisnéis chuig sraith meitibilítí, tosaíonn na móilíní ag idirghníomhú lena chéile agus táirgeann siad cáithníní nua neodracha leictrigh ina bhfuil na sonraí a thaifeadtar iontu.
Dála an scéil, níor stad na taighdeoirí ann agus leathnaigh siad an sraith de mhóilíní orgánacha, rud a d'fhág gur féidir dlús na sonraí taifeadta a mhéadú. Is féidir faisnéis den sórt sin a léamh trí anailís cheimiceach. Is é an t-aon diúltach ná nach féidir feiste stórála orgánach den sórt sin a chur i bhfeidhm go fóill go praiticiúil, lasmuigh de choinníollacha saotharlainne. Níl anseo ach forbairt don todhchaí.
Cuimhne optúil 5D: réabhlóid i stóráil sonraí
Baineann stór turgnamhach eile le forbróirí ó Ollscoil Southampton, Sasana. Mar iarracht chun córas stórála digiteach nuálaíoch a chruthú a mhairfidh ar feadh na milliúin bliain, tá próiseas forbartha ag eolaithe chun sonraí a thaifeadadh ar dhiosca grianchloch bídeach atá bunaithe ar thaifeadadh femtosecond pulse. Tá an córas stórála deartha le haghaidh cartlannú agus stóráil fuar ar líon mór sonraí agus déantar cur síos air mar stóráil cúigthoiseach.
Cén fáth cúig-tríthoiseach? Is é fírinne an scéil go bhfuil faisnéis ionchódaithe i roinnt sraitheanna, lena n-áirítear na trí thoise is gnách. Cuirtear dhá cheann eile leis na toisí seo—méid agus treoshuíomh nananod. Is é an toilleadh sonraí is féidir a thaifeadadh ar a leithéid de thiomántán ná suas le 100 Petabytes, agus is é 13,8 billiún bliain an saol stórála ag teochtaí suas le 190 ° C. Is é 982 °C an uasteocht téimh is féidir leis an diosca a sheasamh. I mbeagán focal... tá sé beagnach síoraí!
Tá obair Ollscoil Southampton tar éis aird Microsoft a tharraingt le déanaí, a bhfuil sé mar aidhm ag a gclár stórála scamall, Project Silica, athmhachnamh a dhéanamh ar theicneolaíochtaí stórála reatha. De réir réamhaisnéisí “beaga bog”, faoi 2023 beidh níos mó ná 100 Zetabyte faisnéise stóráilte sna scamaill, agus mar sin beidh deacrachtaí ag baint le córais stórála ar scála mór fiú.
Le haghaidh tuilleadh faisnéise faoi tháirgí Kingston Technology, tabhair cuairt ar láithreán gréasáin oifigiúil na cuideachta.
Foinse: will.com