Għal bosta deċennji, il-progress fit-teknoloġija tal-ħażna tkejjel primarjament f'termini ta 'kapaċità ta' ħażna u veloċità ta 'qari/kitba tad-data. Maż-żmien, dawn il-parametri ta’ evalwazzjoni ġew issupplimentati minn teknoloġiji u metodoloġiji li jagħmlu d-drajvs tal-HDD u SSD aktar intelliġenti, aktar flessibbli u eħfef biex jimmaniġġjaw. Kull sena, il-manifatturi tas-sewqan tradizzjonalment jagħtu ħjiel li s-suq tad-dejta kbira se jinbidel, u l-2020 mhijiex eċċezzjoni. Il-mexxejja tal-IT qed ifittxu dejjem aktar modi effiċjenti biex jaħżnu u jimmaniġġjaw ammonti kbar ta’ dejta, u għal darb’oħra qed iwiegħdu li jibdlu l-kors tas-sistemi tal-ħażna. F'dan l-artikolu, aħna ġabru l-aktar teknoloġiji avvanzati għall-ħażna ta 'informazzjoni, u se nitkellmu wkoll dwar il-kunċetti ta' apparati ta 'ħażna futuristiċi li għad iridu jsibu l-implimentazzjoni fiżika tagħhom.
Netwerks ta' Ħażna Definiti minn Software
Fejn jidħlu l-awtomazzjoni, il-flessibilità u ż-żieda fil-kapaċità tal-ħażna flimkien ma 'żieda fl-effiċjenza tal-persunal, aktar u aktar intrapriżi qed jikkunsidraw li jaqilbu għall-hekk imsejħa netwerks ta' ħażna definiti mis-softwer jew SDS (Software-Defined Storage).
Il-karatteristika ewlenija tat-teknoloġija SDS hija s-separazzjoni tal-ħardwer mis-softwer: jiġifieri, tfisser . Barra minn hekk, b'differenza mis-sistemi konvenzjonali ta 'ħażna mwaħħla man-netwerk (NAS) jew netwerk ta' żona ta 'ħażna (SAN), SDS hija mfassla biex taħdem fuq kwalunkwe sistema standard x86. Ħafna drabi, l-għan tal-iskjerament ta 'SDS huwa li jittejbu l-ispejjeż operattivi (OpEx) filwaqt li jeħtieġu inqas sforz amministrattiv.
Il-kapaċità tad-drajvs tal-HDD se tiżdied għal 32 TB
Apparati ta 'ħażna manjetiċi tradizzjonali m'huma mejta xejn, iżda qed jesperjenzaw rinaxximent teknoloġiku. HDDs moderni diġà jistgħu joffru lill-utenti sa 16 TB ta 'ħażna tad-dejta. Matul il-ħames snin li ġejjin, din il-kapaċità se tirdoppja. Fl-istess ħin, il-hard disk drives se jkomplu jkunu l-aktar ħażna bl-aċċess każwali affordabbli u se jżommu l-primat tagħhom fil-prezz għal kull gigabyte ta’ spazju fuq disk għal ħafna snin li ġejjin.
Iż-żieda fil-kapaċità se tkun ibbażata fuq teknoloġiji diġà magħrufa:
- Drives tal-elju (l-elju jnaqqas it-tkaxkir u t-taqlib aerodinamiċi, li jippermetti li jiġu installati aktar pjanċi manjetiċi fis-sewqan; il-ġenerazzjoni tas-sħana u l-konsum tal-enerġija ma jiżdiedux);
- Drives termomanjetiċi (jew HAMR HDD, li d-dehra tiegħu hija mistennija fl-2021 u hija mibnija fuq il-prinċipju tar-reġistrazzjoni tad-dejta tal-microwave, meta sezzjoni tad-diska tissaħħan b'lejżer u remagnetized);
- HDD ibbażat fuq reġistrazzjoni bil-madum (jew drives SMR, fejn il-binarji tad-dejta jitqiegħdu fuq xulxin, f'format bil-madum; dan jiżgura densità għolja ta 'reġistrazzjoni ta' informazzjoni).
Id-drajvs tal-elju huma speċjalment fid-domanda fiċ-ċentri tad-dejta tal-cloud, u l-HDDs SMR huma ottimali għall-ħażna ta 'arkivji kbar u libreriji tad-dejta, l-aċċess u l-aġġornament tad-dejta li ma tkunx meħtieġa ħafna drabi. Huma wkoll ideali għall-ħolqien ta 'backups.
Drives NVMe se jsiru saħansitra aktar mgħaġġla
L-ewwel drives SSD kienu konnessi mal-motherboards permezz tal-interface SATA jew SAS, iżda dawn l-interfaces ġew żviluppati aktar minn 10 snin ilu għal drives HDD manjetiċi. Il-protokoll modern NVMe huwa protokoll ta 'komunikazzjoni ferm aktar qawwi ddisinjat għal sistemi li jipprovdu veloċità għolja ta' pproċessar tad-dejta. Bħala riżultat, fil-bidu tal-2019-2020 naraw tnaqqis serju fil-prezzijiet għall-SSDs NVMe, li qed isiru disponibbli għal kwalunkwe klassi ta 'utenti. Fis-segment korporattiv, is-soluzzjonijiet NVMe huma vvalutati b'mod speċjali minn dawk l-intrapriżi li jeħtieġu janalizzaw il-big data f'ħin reali.
Kumpaniji bħal Kingston u Samsung diġà wrew dak li l-utenti tal-intrapriżi jistgħu jistennew fl-2020: ilkoll qed nistennew li SSDs NVMe ppermettiet PCIe 4.0 biex iżidu saħansitra aktar veloċità tal-ipproċessar tad-dejta fiċ-ċentru tad-dejta. Il-prestazzjoni ddikjarata tal-prodotti l-ġodda hija 4,8 GB/s, u dan huwa 'l bogħod mil-limitu. Ġenerazzjonijiet li jmiss se jkunu jistgħu jipprovdu throughput ta '7 GB/s.
Flimkien ma 'l-ispeċifikazzjoni NVMe-oF (jew NVMe over Fabrics), l-organizzazzjonijiet se jkunu jistgħu joħolqu netwerks ta' ħażna ta 'prestazzjoni għolja b'latenza minima li se jikkompetu b'mod qawwi ma' ċentri tad-dejta DAS (jew ħażna diretta-attached). Fl-istess ħin, bl-użu ta 'NVMe-oF, l-operazzjonijiet I/O huma pproċessati b'mod aktar effiċjenti, filwaqt li l-latency hija komparabbli mas-sistemi DAS. L-analisti jbassru li l-iskjerament tas-sistemi li jaħdmu fuq il-protokoll NVMe-oF se jaċċellera malajr fl-2020.
Il-memorja QLC fl-aħħar se taħdem?
Il-memorja flash NAND Quad Level Cell (QLC) se tara wkoll popolarità dejjem tikber fis-suq. QLC ġie introdott fl-2019 u għalhekk kellu adozzjoni minima fis-suq. Dan se jinbidel fl-2020, speċjalment fost kumpaniji li adottaw it-teknoloġija LightOS Global Flash Translation Layer (GFTL) biex jegħlbu l-isfidi inerenti tal-QLC.
Skont it-tbassir tal-analisti, it-tkabbir tal-bejgħ ta 'drives SSD ibbażat fuq ċelluli QLC se jiżdied b'10%, filwaqt li s-soluzzjonijiet TLC "jaqbdu" 85% tas-suq. Tkun xi tkun wieħed jista 'jgħid, QLC SSD għadu ferm lura fil-prestazzjoni meta mqabbel ma' TLC SSD u mhux se jsir il-bażi għaċ-ċentri tad-dejta fil-ħames snin li ġejjin.
Fl-istess ħin, l-ispiża tal-memorja flash NAND hija mistennija li tiżdied fl-2020, għalhekk il-bejjiegħ tal-kontrollur SSD Phison, pereżempju, qed imħatri li l-prezzijiet li qed jogħlew eventwalment se jimbuttaw is-suq SSD tal-konsumatur lejn memorja flash -QLC NAND ta '4-bit. Mill-mod, Intel qed tippjana li tniedi soluzzjonijiet QLC ta '144 saff (minflok prodotti ta' 96 saff). Ukoll... jidher li aħna sejrin għal aktar marġinalizzazzjoni tal-HDDs.
Memorja SCM: veloċità qrib DRAM
L-adozzjoni mifruxa tal-memorja SCM (Storage Class Memory) ilha mbassra għal diversi snin, u l-2020 jista 'jkun il-punt tat-tluq biex dawn it-tbassir fl-aħħar isiru realtà. Filwaqt li l-moduli tal-memorja Intel Optane, Toshiba XL-Flash u Samsung Z-SSD diġà daħlu fis-suq tal-intrapriżi, id-dehra tagħhom ma kkawżax reazzjoni kbira.
L-apparat ta 'Intel jgħaqqad il-karatteristiċi ta' DRAM veloċi iżda instabbli ma 'ħażna NAND aktar bil-mod iżda persistenti. Din il-kombinazzjoni għandha l-għan li ttejjeb il-kapaċità tal-utenti li jaħdmu ma 'settijiet ta' dejta kbar, li tipprovdi kemm veloċità DRAM kif ukoll kapaċità NAND. Il-memorja SCM mhix biss aktar mgħaġġla minn alternattivi bbażati fuq NAND: hija għaxar darbiet aktar mgħaġġla. Il-latency hija mikrosekondi, mhux millisekondi.
L-esperti tas-suq jinnotaw li ċ-ċentri tad-dejta li qed jippjanaw li jużaw SCM se jkunu limitati mill-fatt li din it-teknoloġija se taħdem biss fuq servers li jużaw proċessuri Intel Cascade Lake. Madankollu, fl-opinjoni tagħhom, dan mhux se jkun ostaklu biex iwaqqaf il-mewġa ta 'aġġornamenti għal ċentri tad-dejta eżistenti sabiex jipprovdu veloċitajiet għolja ta' pproċessar.
Mir-realtà prevedibbli sal-futur imbiegħed
Għal ħafna mill-utenti, il-ħażna tad-dejta ma tinvolvix sens ta’ “Armageddon kapaċità.” Imma aħseb dwarha: it-3,7 biljun ruħ li bħalissa jużaw l-Internet jiġġeneraw madwar 2,5 quintiljun bytes ta’ data kuljum. Biex tissodisfa din il-ħtieġa, aktar u aktar ċentri tad-dejta huma meħtieġa.
Skont l-istatistika, sal-2025 id-dinja hija lesta tipproċessa 160 Zetabytes ta 'dejta fis-sena (jiġifieri aktar bytes minn stilel fl-Univers osservabbli). Huwa probabbli li fil-futur ikollna nkopru kull metru kwadru tal-pjaneta Dinja b'ċentri tad-dejta, inkella l-korporazzjonijiet sempliċement ma jkunux jistgħu jadattaw għal tkabbir daqshekk għoli fl-informazzjoni. Jew... inti jkollok iċedi xi dejta. Madankollu, hemm diversi teknoloġiji potenzjalment interessanti li jistgħu jsolvu l-problema dejjem tikber ta’ tagħbija żejda ta’ informazzjoni.
Struttura tad-DNA bħala bażi għall-ħażna tad-dejta fil-ġejjieni
Mhux biss il-korporazzjonijiet tal-IT qed ifittxu modi ġodda biex jaħżnu u jipproċessaw l-informazzjoni, iżda wkoll ħafna xjenzati. Il-kompitu globali huwa li tiġi żgurata l-preservazzjoni tal-informazzjoni għal eluf ta 'snin. Riċerkaturi mill-ETH Zurich, l-Isvizzera, jemmnu li s-soluzzjoni trid tinstab f’sistema ta’ ħażna ta’ data organika li teżisti f’kull ċellula ħajja: id-DNA. U l-aktar importanti, din is-sistema kienet "ivvintata" ħafna qabel il-miġja tal-kompjuter.
Il-fergħat tad-DNA huma kumplessi ħafna, kompatti u oerhört densi bħala trasportaturi ta 'informazzjoni: skond ix-xjenzati, 455 Exabytes ta' dejta jistgħu jiġu rreġistrati fi gramma ta 'DNA, fejn 1 Ebyte huwa ekwivalenti għal biljun gigabytes. L-ewwel esperimenti diġà għamluha possibbli li jiġu rreġistrati 83 KB ta’ informazzjoni fid-DNA, u wara għalliem fid-Dipartiment tal-Kimika u Xjenzi Bijoloġiċi, Robert Grass, esprima l-idea li fid-deċennju l-ġdid il-qasam mediku jeħtieġ li jingħaqad aktar mill-qrib ma’ l-istruttura tal-IT għal żviluppi konġunti fil-qasam tat-teknoloġiji tar-reġistrazzjoni u l-ħażna tad-data.
Skont ix-xjentisti, tagħmir għall-ħażna tad-dejta organika bbażat fuq ktajjen tad-DNA jistgħu jaħżnu informazzjoni sa miljun sena u jipprovduha b'mod preċiż mal-ewwel talba. Huwa possibbli li fi ftit għexieren ta 'snin, il-biċċa l-kbira tad-drajvs se jissieltu preċiżament għal din l-opportunità: il-kapaċità li jaħżnu d-dejta b'mod affidabbli u kapaċi għal żmien twil.
L-Iżvizzeri mhumiex l-uniċi li jaħdmu fuq sistemi ta 'ħażna bbażati fuq id-DNA. Din il-mistoqsija ilha tqajmet mill-1953, meta Francis Crick skopra l-helix doppja tad-DNA. Iżda f'dak il-mument, l-umanità sempliċement ma kellhiex biżżejjed għarfien għal esperimenti bħal dawn. Il-ħsieb tradizzjonali fil-ħażna tad-DNA ffoka fuq is-sinteżi ta 'molekuli tad-DNA ġodda; tqabbel sekwenza ta 'bits ma' sekwenza ta 'erba' pari bażi tad-DNA u toħloq biżżejjed molekuli biex jirrappreżentaw in-numri kollha li jeħtieġ li jinħażnu. Għalhekk, fis-sajf tal-2019, inġiniera mill-kumpanija CATALOG irnexxielhom jirreġistraw 16 GB ta 'Wikipedija bil-lingwa Ingliża f'DNA maħluqa minn polimeri sintetiċi. Il-problema hija li dan il-proċess huwa bil-mod u għali, li huwa ostakolu sinifikanti meta niġu għall-ħażna tad-data.
Mhux id-DNA waħdu...: apparat tal-ħażna molekulari
Riċerkaturi mill-Università Brown (USA) jgħidu li l-molekula tad-DNA mhix l-unika għażla għall-ħażna molekulari tad-dejta sa miljun sena. Metaboliti ta 'piż molekulari baxx jistgħu jaġixxu wkoll bħala ħażna organika. Meta l-informazzjoni tinkiteb lil sett ta 'metaboliti, il-molekuli jibdew jinteraġixxu ma' xulxin u jipproduċu partiċelli ġodda elettrikament newtrali li jkun fihom id-dejta rreġistrata fihom.
Mill-mod, ir-riċerkaturi ma waqfux hemm u espandew is-sett ta 'molekuli organiċi, li għamilha possibbli li tiżdied id-densità tad-dejta rreġistrata. Il-qari ta' tali informazzjoni huwa possibbli permezz ta' analiżi kimika. L-uniku negattiv huwa li l-implimentazzjoni ta 'tali apparat ta' ħażna organika għadha mhix possibbli fil-prattika, barra l-kundizzjonijiet tal-laboratorju. Dan huwa biss żvilupp għall-futur.
Memorja ottika 5D: rivoluzzjoni fil-ħażna tad-dejta
Repożitorju sperimentali ieħor jappartjeni lill-iżviluppaturi mill-Università ta 'Southampton, l-Ingilterra. Fi sforz biex tinħoloq sistema ta 'ħażna diġitali innovattiva li tista' ddum għal miljuni ta 'snin, ix-xjentisti żviluppaw proċess għar-reġistrazzjoni tad-dejta fuq disk tal-kwarz ċkejkna li hija bbażata fuq ir-reġistrazzjoni tal-polz femtosecond. Is-sistema tal-ħażna hija ddisinjata għall-arkivjar u l-ħażna kiesħa ta 'volumi kbar ta' data u hija deskritta bħala ħażna ta 'ħames dimensjonijiet.
Għaliex ħames dimensjonali? Il-fatt hu li l-informazzjoni hija kodifikata f'diversi saffi, inklużi t-tliet dimensjonijiet tas-soltu. Ma 'dawn id-dimensjonijiet huma miżjuda tnejn oħra—id-daqs u l-orjentazzjoni nanodot. Il-kapaċità tad-dejta li tista 'tiġi rreġistrata fuq tali mini-drive hija sa 100 Petabytes, u l-ħajja tal-ħażna hija 13,8 biljun sena f'temperaturi sa 190 ° C. It-temperatura massima tat-tisħin li d-diska tista 'tiflaħ hija 982 °C. Insomma... huwa prattikament etern!
Ix-xogħol tal-Università ta 'Southampton reċentement ġibed l-attenzjoni ta' Microsoft, li l-programm ta 'ħażna ta' sħab tagħha Project Silica għandu l-għan li jaħseb mill-ġdid fit-teknoloġiji tal-ħażna attwali. Skont it-tbassir "żgħir-artab", sal-2023 aktar minn 100 Zetabytes ta 'informazzjoni se jinħażnu fi sħab, għalhekk anke sistemi ta' ħażna fuq skala kbira se jiffaċċjaw diffikultajiet.
Għal aktar informazzjoni dwar il-prodotti Kingston Technology, jekk jogħġbok żur il-websajt uffiċjali tal-kumpanija.
Sors: www.habr.com