Kwa miongo kadhaa, maendeleo katika teknolojia ya uhifadhi yamepimwa hasa kwa suala la uwezo wa kuhifadhi na kasi ya kusoma/kuandika data. Baada ya muda, vigezo hivi vya tathmini vimeongezewa na teknolojia na mbinu zinazofanya anatoa za HDD na SSD kuwa nadhifu, rahisi zaidi na rahisi kudhibiti. Kila mwaka, watengenezaji wa gari hudokeza jadi kuwa soko kubwa la data litabadilika, na 2020 sio ubaguzi. Viongozi wa IT wanazidi kutafuta njia bora za kuhifadhi na kudhibiti idadi kubwa ya data, na kwa mara nyingine tena wanaahidi kubadilisha mkondo wa mifumo ya kuhifadhi. Katika nakala hii, tumekusanya teknolojia za hali ya juu zaidi za kuhifadhi habari, na pia tutazungumza juu ya dhana za vifaa vya uhifadhi vya baadaye ambavyo bado havijapata utekelezaji wao wa kimwili.
Mitandao ya Hifadhi Iliyofafanuliwa ya Programu
Linapokuja suala la uwekaji kiotomatiki, kunyumbulika na kuongezeka kwa uwezo wa kuhifadhi pamoja na kuongezeka kwa ufanisi wa wafanyakazi, makampuni mengi zaidi yanazingatia kubadili kinachojulikana kama mitandao ya hifadhi iliyoainishwa na programu au SDS (Hifadhi Iliyoainishwa na Programu).
Kipengele muhimu cha teknolojia ya SDS ni mgawanyo wa vifaa kutoka kwa programu: yaani, ina maana . Zaidi ya hayo, tofauti na mifumo ya kawaida ya hifadhi iliyoambatishwa na mtandao (NAS) au mtandao wa eneo la hifadhi (SAN), SDS imeundwa kuendeshwa kwenye mfumo wowote wa kawaida wa x86. Mara nyingi, lengo la kupeleka SDS ni kuboresha gharama za uendeshaji (OpEx) huku kukihitaji juhudi kidogo za kiutawala.
Uwezo wa viendeshi vya HDD utaongezeka hadi 32 TB
Vifaa vya jadi vya uhifadhi wa sumaku havikufa hata kidogo, lakini vinakabiliwa tu na ufufuo wa kiteknolojia. HDD za kisasa zinaweza tayari kutoa watumiaji hadi TB 16 ya hifadhi ya data. Katika miaka mitano ijayo, uwezo huu utaongezeka maradufu. Wakati huo huo, anatoa za diski ngumu zitaendelea kuwa hifadhi ya upatikanaji wa random nafuu zaidi na itahifadhi ubora wao kwa bei kwa gigabyte ya nafasi ya disk kwa miaka mingi ijayo.
Kuongezeka kwa uwezo kutatokana na teknolojia zinazojulikana tayari:
- Anatoa za heliamu (heliamu hupunguza buruta na mtikisiko wa aerodynamic, kuruhusu sahani zaidi za sumaku kusakinishwa kwenye kiendeshi; kizazi cha joto na matumizi ya nguvu hazizidi);
- Anatoa za thermomagnetic (au HAMR HDD, kuonekana ambayo inatarajiwa mwaka wa 2021 na imejengwa juu ya kanuni ya kurekodi data ya microwave, wakati sehemu ya disk inapokanzwa na laser na remagnetized);
- HDD kulingana na kurekodi kwa vigae (au viendeshi vya SMR, ambapo nyimbo za data zimewekwa juu ya nyingine, katika umbizo la vigae; hii inahakikisha msongamano mkubwa wa kurekodi taarifa).
Hifadhi za Heliamu zinahitajika sana katika vituo vya data vya wingu, na HDD za SMR ni bora kwa kuhifadhi kumbukumbu kubwa na maktaba ya data, kupata na kusasisha data ambayo haihitajiki mara nyingi. Pia ni bora kwa kuunda nakala rudufu.
Hifadhi za NVMe zitakuwa haraka zaidi
Anatoa za kwanza za SSD ziliunganishwa na bodi za mama kupitia kiolesura cha SATA au SAS, lakini miingiliano hii ilitengenezwa zaidi ya miaka 10 iliyopita kwa anatoa za sumaku za HDD. Itifaki ya kisasa ya NVMe ni itifaki ya mawasiliano yenye nguvu zaidi iliyoundwa kwa ajili ya mifumo ambayo hutoa kasi ya juu ya usindikaji wa data. Kama matokeo, mwanzoni mwa 2019-2020 tunaona kushuka kwa bei kwa NVMe SSD, ambazo zinapatikana kwa aina yoyote ya watumiaji. Katika sehemu ya ushirika, suluhisho za NVMe zinathaminiwa haswa na biashara hizo ambazo zinahitaji kuchambua data kubwa kwa wakati halisi.
Kampuni kama Kingston na Samsung tayari zimeonyesha kile ambacho watumiaji wa biashara wanaweza kutarajia mnamo 2020: sote tunangojea NVMe SSD zilizowezeshwa na PCIe 4.0 ili kuongeza kasi zaidi ya usindikaji wa data kwenye kituo cha data. Utendaji uliotangazwa wa bidhaa mpya ni 4,8 GB/s, na hii ni mbali na kikomo. Vizazi vijavyo itaweza kutoa upitishaji wa 7 GB/s.
Pamoja na vipimo vya NVMe-oF (au NVMe over Fabrics), mashirika yataweza kuunda mitandao ya hifadhi ya utendaji wa juu na ucheleweshaji mdogo ambao utashindana vikali na vituo vya data vya DAS (au uhifadhi ulioambatishwa moja kwa moja). Wakati huo huo, kwa kutumia NVMe-oF, shughuli za I/O zinachakatwa kwa ufanisi zaidi, wakati latency inalinganishwa na mifumo ya DAS. Wachambuzi wanatabiri kuwa utumaji wa mifumo inayoendesha kwenye itifaki ya NVMe-oF itaongeza kasi mnamo 2020.
Kumbukumbu ya QLC hatimaye itafanya kazi?
Kumbukumbu ya flash ya Quad Level Cell (QLC) NAND pia itaona umaarufu unaoongezeka kwenye soko. QLC ilianzishwa mnamo 2019 na kwa hivyo imekuwa na upitishwaji mdogo kwenye soko. Hii itabadilika mnamo 2020, haswa kati ya kampuni ambazo zimetumia teknolojia ya LightOS Global Flash Layer (GFTL) ili kushinda changamoto asili za QLC.
Kulingana na utabiri wa wachambuzi, ukuaji wa mauzo ya anatoa SSD kulingana na seli za QLC itaongezeka kwa 10%, wakati ufumbuzi wa TLC "utakamata" 85% ya soko. Chochote mtu anaweza kusema, QLC SSD bado iko nyuma sana katika utendakazi ikilinganishwa na TLC SSD na haitakuwa msingi wa vituo vya data katika miaka mitano ijayo.
Wakati huo huo, gharama ya kumbukumbu ya NAND flash inatarajiwa kuongezeka mnamo 2020, kwa hivyo muuzaji wa kidhibiti cha SSD, Phison, anaweka dau kwamba bei inayopanda hatimaye itasukuma soko la SSD la watumiaji kuelekea kumbukumbu ya 4-bit flash -QLC NAND. Kwa njia, Intel inapanga kuzindua ufumbuzi wa safu 144 za QLC (badala ya bidhaa za safu 96). Naam ... inaonekana tunaelekea kwa kutengwa zaidi kwa HDD.
Kumbukumbu ya SCM: kasi karibu na DRAM
Kupitishwa kwa wingi kwa kumbukumbu ya SCM (Kumbukumbu ya Hatari ya Hifadhi) imetabiriwa kwa miaka kadhaa, na 2020 inaweza kuwa mahali pa kuanzia kwa utabiri huu kutimia. Wakati moduli za kumbukumbu za Intel Optane, Toshiba XL-Flash na Samsung Z-SSD tayari zimeingia kwenye soko la biashara, muonekano wao haujasababisha athari kubwa.
Kifaa cha Intel kinachanganya sifa za DRAM ya haraka lakini isiyo imara na hifadhi ya polepole lakini inayoendelea ya NAND. Mchanganyiko huu unalenga kuboresha uwezo wa watumiaji kufanya kazi na seti kubwa za data, kutoa kasi ya DRAM na uwezo wa NAND. Kumbukumbu ya SCM sio tu ya haraka kuliko njia mbadala zinazotegemea NAND: ina kasi mara kumi. Muda wa kusubiri ni sekunde ndogo, si milisekunde.
Wataalamu wa soko wanaona kuwa vituo vya data vinavyopanga kutumia SCM vitazuiliwa na ukweli kwamba teknolojia hii itafanya kazi kwenye seva zinazotumia vichakataji vya Intel Cascade Lake. Hata hivyo, kwa maoni yao, hii haitakuwa kikwazo kuacha wimbi la uboreshaji wa vituo vya data vilivyopo ili kutoa kasi ya juu ya usindikaji.
Kutoka kwa ukweli unaoonekana hadi siku zijazo za mbali
Kwa watumiaji wengi, uhifadhi wa data hauhusishi hisia ya "Armageddon yenye uwezo." Lakini fikiria kuhusu hilo: watu bilioni 3,7 ambao kwa sasa wanatumia Intaneti huzalisha takriban baiti 2,5 za data kila siku. Ili kukidhi hitaji hili, vituo zaidi na zaidi vya data vinahitajika.
Kulingana na takwimu, kufikia 2025 ulimwengu utakuwa tayari kuchakata Zetabyte 160 za data kwa mwaka (hiyo ni baiti nyingi kuliko nyota katika Ulimwengu unaoonekana). Kuna uwezekano kwamba katika siku zijazo tutalazimika kufunika kila mita ya mraba ya sayari ya Dunia na vituo vya data, vinginevyo mashirika hayataweza kuzoea ukuaji wa juu wa habari. Au ... itabidi uache data fulani. Walakini, kuna teknolojia kadhaa zinazoweza kuvutia ambazo zinaweza kutatua shida inayokua ya upakiaji wa habari.
Muundo wa DNA kama msingi wa uhifadhi wa data wa siku zijazo
Sio tu mashirika ya IT yanatafuta njia mpya za kuhifadhi na kuchakata habari, lakini pia wanasayansi wengi. Jukumu la kimataifa ni kuhakikisha uhifadhi wa habari kwa maelfu ya miaka. Watafiti kutoka ETH Zurich, Uswisi, wanaamini kwamba suluhisho lazima lipatikane katika mfumo wa kikaboni wa kuhifadhi data ambao upo katika kila chembe hai: DNA. Na muhimu zaidi, mfumo huu "ulizuliwa" muda mrefu kabla ya ujio wa kompyuta.
Kamba za DNA ni ngumu sana, zenye kompakt na mnene sana kama wabebaji wa habari: kulingana na wanasayansi, Exabytes 455 za data zinaweza kurekodiwa katika gramu ya DNA, ambapo Ebyte 1 ni sawa na gigabytes bilioni. Majaribio ya kwanza tayari yamewezesha kurekodi 83 KB ya habari katika DNA, baada ya hapo mwalimu katika Idara ya Kemia na Sayansi ya Biolojia, Robert Grass, alionyesha wazo kwamba katika muongo mpya uwanja wa matibabu unahitaji kuungana kwa karibu zaidi na. muundo wa IT kwa maendeleo ya pamoja katika uwanja wa teknolojia za kurekodi na uhifadhi wa data.
Kulingana na wanasayansi, vifaa vya kikaboni vya kuhifadhi data kulingana na minyororo ya DNA vinaweza kuhifadhi habari kwa hadi miaka milioni na kutoa kwa usahihi ombi la kwanza. Inawezekana kwamba katika miongo michache, anatoa nyingi zitajitahidi kwa usahihi fursa hii: uwezo wa kuhifadhi data kwa uaminifu na kwa uwezo kwa muda mrefu.
Waswizi sio pekee wanaofanya kazi kwenye mifumo ya uhifadhi inayotegemea DNA. Swali hili limefufuliwa tangu 1953, wakati Francis Crick aligundua helix mbili ya DNA. Lakini wakati huo, ubinadamu haukuwa na maarifa ya kutosha kwa majaribio kama haya. Mawazo ya kimapokeo katika hifadhi ya DNA yamezingatia usanisi wa molekuli mpya za DNA; kulinganisha mlolongo wa biti kwa mfuatano wa jozi nne za msingi za DNA na kuunda molekuli za kutosha kuwakilisha nambari zote zinazohitaji kuhifadhiwa. Kwa hivyo, katika msimu wa joto wa 2019, wahandisi kutoka kampuni ya CATALOG walifanikiwa kurekodi GB 16 ya Wikipedia ya lugha ya Kiingereza katika DNA iliyoundwa kutoka kwa polima za sintetiki. Tatizo ni kwamba mchakato huu ni wa polepole na wa gharama kubwa, ambayo ni kizuizi kikubwa linapokuja suala la kuhifadhi data.
Si DNA pekee...: vifaa vya kuhifadhia molekuli
Watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Brown (USA) wanasema kwamba molekuli ya DNA sio chaguo pekee kwa uhifadhi wa data wa molekuli kwa hadi miaka milioni. Metaboli za uzani wa chini wa Masi pia zinaweza kufanya kama hifadhi ya kikaboni. Taarifa inapoandikwa kwa seti ya metabolites, molekuli huanza kuingiliana na kuzalisha chembe mpya za umeme zisizo na neutral ambazo zina data iliyorekodi ndani yao.
Kwa njia, watafiti hawakuacha hapo na kupanua seti ya molekuli za kikaboni, ambayo ilifanya iwezekanavyo kuongeza wiani wa data iliyorekodi. Kusoma habari kama hizo kunawezekana kupitia uchambuzi wa kemikali. Hasi tu ni kwamba utekelezaji wa kifaa hicho cha hifadhi ya kikaboni bado haiwezekani katika mazoezi, nje ya hali ya maabara. Haya ni maendeleo tu kwa siku zijazo.
Kumbukumbu ya macho ya 5D: mapinduzi katika uhifadhi wa data
Hifadhi nyingine ya majaribio ni ya watengenezaji kutoka Chuo Kikuu cha Southampton, Uingereza. Katika jitihada za kuunda mfumo wa kibunifu wa hifadhi ya kidijitali ambao unaweza kudumu kwa mamilioni ya miaka, wanasayansi wamebuni mchakato wa kurekodi data kwenye diski ndogo ya quartz ambayo inategemea kurekodi mapigo ya moyo ya femtosecond. Mfumo wa uhifadhi umeundwa kwa ajili ya kuhifadhi na kuhifadhi baridi ya kiasi kikubwa cha data na inaelezwa kama hifadhi ya tano-dimensional.
Kwa nini tano-dimensional? Ukweli ni kwamba habari imefungwa katika tabaka kadhaa, ikiwa ni pamoja na vipimo vitatu vya kawaida. Kwa vipimo hivi viwili vinaongezwa-ukubwa na mwelekeo wa nanodot. Uwezo wa data ambao unaweza kurekodiwa kwenye gari ndogo kama hilo ni hadi Petabytes 100, na maisha ya kuhifadhi ni miaka bilioni 13,8 kwa joto hadi 190 Β° C. Kiwango cha juu cha joto cha kupokanzwa ambacho diski inaweza kuhimili ni 982 Β°C. Kwa kifupi ... ni kivitendo milele!
Kazi ya Chuo Kikuu cha Southampton hivi karibuni imevutia umakini wa Microsoft, ambao mpango wao wa kuhifadhi wingu Project Silica unalenga kutafakari upya teknolojia za sasa za kuhifadhi. Kulingana na utabiri wa "ndogo-laini", ifikapo 2023 zaidi ya Zetabytes 100 za habari zitahifadhiwa kwenye mawingu, kwa hivyo hata mifumo ya uhifadhi wa kiwango kikubwa itakabiliwa na shida.
Kwa habari zaidi kuhusu bidhaa za Kingston Technology, tafadhali tembelea tovuti rasmi ya kampuni.
Chanzo: mapenzi.com