అనేక దశాబ్దాలుగా, నిల్వ సాంకేతికతలో పురోగతి ప్రధానంగా నిల్వ సామర్థ్యం మరియు డేటా రీడ్/రైట్ వేగం ఆధారంగా కొలుస్తారు. కాలక్రమేణా, ఈ మూల్యాంకన పారామితులు HDD మరియు SSD డ్రైవ్లను తెలివిగా, మరింత సరళంగా మరియు సులభంగా నిర్వహించేలా చేసే సాంకేతికతలు మరియు పద్ధతుల ద్వారా అనుబంధించబడ్డాయి. ప్రతి సంవత్సరం, డ్రైవ్ తయారీదారులు సాంప్రదాయకంగా పెద్ద డేటా మార్కెట్ మారుతుందని సూచిస్తున్నారు మరియు 2020 మినహాయింపు కాదు. IT నాయకులు భారీ మొత్తంలో డేటాను నిల్వ చేయడానికి మరియు నిర్వహించడానికి సమర్థవంతమైన మార్గాల కోసం ఎక్కువగా వెతుకుతున్నారు మరియు నిల్వ వ్యవస్థల గమనాన్ని మార్చడానికి మరోసారి ప్రతిజ్ఞ చేస్తున్నారు. ఈ వ్యాసంలో, మేము సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడానికి అత్యంత అధునాతన సాంకేతికతలను సేకరించాము మరియు వాటి భౌతిక అమలును ఇంకా కనుగొనని భవిష్యత్ నిల్వ పరికరాల భావనల గురించి కూడా మాట్లాడుతాము.
సాఫ్ట్వేర్ నిర్వచించిన నిల్వ నెట్వర్క్లు
ఆటోమేషన్, ఫ్లెక్సిబిలిటీ మరియు పెరిగిన స్టోరేజ్ కెపాసిటీ విషయానికి వస్తే, పెరిగిన సిబ్బంది సామర్థ్యంతో పాటు, మరిన్ని సంస్థలు సాఫ్ట్వేర్-డిఫైన్డ్ స్టోరేజ్ నెట్వర్క్లు లేదా SDS (సాఫ్ట్వేర్-డిఫైన్డ్ స్టోరేజ్) అని పిలవబడే వాటికి మారడాన్ని పరిశీలిస్తున్నాయి.
SDS సాంకేతికత యొక్క ముఖ్య లక్షణం సాఫ్ట్వేర్ నుండి హార్డ్వేర్ను వేరు చేయడం: అంటే, దీని అర్థం
HDD డ్రైవ్ల సామర్థ్యం 32 TBకి పెరుగుతుంది
సాంప్రదాయ అయస్కాంత నిల్వ పరికరాలు పూర్తిగా చనిపోలేదు, కానీ కేవలం సాంకేతిక పునరుజ్జీవనాన్ని అనుభవిస్తున్నాయి. ఆధునిక HDDలు ఇప్పటికే వినియోగదారులకు 16 TB డేటా నిల్వను అందించగలవు. వచ్చే ఐదేళ్లలో ఈ సామర్థ్యం రెట్టింపు అవుతుంది. అదే సమయంలో, హార్డ్ డిస్క్ డ్రైవ్లు అత్యంత సరసమైన యాదృచ్ఛిక యాక్సెస్ నిల్వగా కొనసాగుతాయి మరియు రాబోయే అనేక సంవత్సరాల పాటు డిస్క్ స్థలం యొక్క గిగాబైట్ ధరలో వాటి ప్రాధాన్యతను నిలుపుకుంటుంది.
సామర్థ్యం పెరుగుదల ఇప్పటికే తెలిసిన సాంకేతికతలపై ఆధారపడి ఉంటుంది:
- హీలియం డ్రైవ్లు (హీలియం ఏరోడైనమిక్ డ్రాగ్ మరియు టర్బులెన్స్ని తగ్గిస్తుంది, డ్రైవ్లో మరిన్ని మాగ్నెటిక్ ప్లేట్లను ఇన్స్టాల్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది; ఉష్ణ ఉత్పత్తి మరియు విద్యుత్ వినియోగం పెరగదు);
- థర్మోమాగ్నెటిక్ డ్రైవ్లు (లేదా HAMR HDD, దీని రూపాన్ని 2021లో అంచనా వేయవచ్చు మరియు మైక్రోవేవ్ డేటా రికార్డింగ్ సూత్రంపై నిర్మించబడింది, డిస్క్లోని ఒక విభాగాన్ని లేజర్ ద్వారా వేడి చేసి రీమాగ్నెటైజ్ చేసినప్పుడు);
- టైల్డ్ రికార్డింగ్ ఆధారంగా HDD (లేదా SMR డ్రైవ్లు, డేటా ట్రాక్లు ఒకదానిపై ఒకటి, టైల్డ్ ఫార్మాట్లో ఉంచబడతాయి; ఇది సమాచార రికార్డింగ్ యొక్క అధిక సాంద్రతను నిర్ధారిస్తుంది).
హీలియం డ్రైవ్లు ముఖ్యంగా క్లౌడ్ డేటా సెంటర్లలో డిమాండ్లో ఉన్నాయి మరియు SMR HDDలు పెద్ద ఆర్కైవ్లు మరియు డేటా లైబ్రరీలను నిల్వ చేయడానికి, తరచుగా అవసరం లేని డేటాను యాక్సెస్ చేయడానికి మరియు అప్డేట్ చేయడానికి సరైనవి. బ్యాకప్లను రూపొందించడానికి కూడా ఇవి అనువైనవి.
NVMe డ్రైవ్లు మరింత వేగంగా మారుతాయి
మొదటి SSD డ్రైవ్లు SATA లేదా SAS ఇంటర్ఫేస్ ద్వారా మదర్బోర్డులకు కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి, అయితే ఈ ఇంటర్ఫేస్లు మాగ్నెటిక్ HDD డ్రైవ్ల కోసం 10 సంవత్సరాల క్రితం అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. ఆధునిక NVMe ప్రోటోకాల్ అనేది అధిక డేటా ప్రాసెసింగ్ వేగాన్ని అందించే సిస్టమ్ల కోసం రూపొందించబడిన మరింత శక్తివంతమైన కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్. ఫలితంగా, 2019-2020 ప్రారంభంలో మేము NVMe SSDల ధరలలో తీవ్రమైన తగ్గుదలని చూస్తున్నాము, ఇవి ఏ తరగతి వినియోగదారులకైనా అందుబాటులోకి వస్తున్నాయి. కార్పొరేట్ సెగ్మెంట్లో, నిజ సమయంలో పెద్ద డేటాను విశ్లేషించాల్సిన ఎంటర్ప్రైజెస్ ద్వారా NVMe సొల్యూషన్లు ప్రత్యేకంగా విలువైనవి.
కింగ్స్టన్ మరియు శామ్సంగ్ వంటి కంపెనీలు 2020లో ఎంటర్ప్రైజ్ వినియోగదారులు ఏమి ఆశించవచ్చో ఇప్పటికే చూపించాయి: డేటా సెంటర్కి మరింత డేటా ప్రాసెసింగ్ వేగాన్ని జోడించడానికి PCIe 4.0-ప్రారంభించబడిన NVMe SSDల కోసం మేమంతా ఎదురుచూస్తున్నాము. కొత్త ఉత్పత్తుల యొక్క డిక్లేర్డ్ పనితీరు 4,8 GB/s, మరియు ఇది పరిమితికి చాలా దూరంగా ఉంది. తదుపరి తరాలు
NVMe-oF (లేదా NVMe ఓవర్ ఫ్యాబ్రిక్స్) స్పెసిఫికేషన్తో కలిసి, సంస్థలు DAS (లేదా డైరెక్ట్-అటాచ్డ్ స్టోరేజ్) డేటా సెంటర్లతో గట్టి పోటీనిచ్చే కనీస జాప్యంతో అధిక-పనితీరు గల నిల్వ నెట్వర్క్లను సృష్టించగలవు. అదే సమయంలో, NVMe-oFని ఉపయోగించి, I/O ఆపరేషన్లు మరింత సమర్థవంతంగా ప్రాసెస్ చేయబడతాయి, అయితే జాప్యం DAS సిస్టమ్లతో పోల్చవచ్చు. NVMe-oF ప్రోటోకాల్పై నడుస్తున్న సిస్టమ్ల విస్తరణ 2020లో వేగంగా పెరుగుతుందని విశ్లేషకులు అంచనా వేస్తున్నారు.
QLC మెమరీ చివరకు పని చేస్తుందా?
క్వాడ్ లెవెల్ సెల్ (QLC) NAND ఫ్లాష్ మెమరీ కూడా మార్కెట్లో పెరుగుతున్న ప్రజాదరణను చూస్తుంది. QLC 2019 లో ప్రవేశపెట్టబడింది మరియు అందువల్ల మార్కెట్లో కనీస స్వీకరణ ఉంది. ఇది 2020లో మారుతుంది, ముఖ్యంగా QLC యొక్క స్వాభావిక సవాళ్లను అధిగమించడానికి LightOS గ్లోబల్ ఫ్లాష్ ట్రాన్స్లేషన్ లేయర్ (GFTL) సాంకేతికతను స్వీకరించిన కంపెనీలలో ఇది మారుతుంది.
విశ్లేషకుల అంచనాల ప్రకారం, QLC కణాల ఆధారంగా SSD డ్రైవ్ల అమ్మకాల వృద్ధి 10% పెరుగుతుంది, అయితే TLC సొల్యూషన్స్ మార్కెట్లో 85% "క్యాప్చర్" చేస్తుంది. ఎవరెన్ని చెప్పినా, TLC SSDతో పోలిస్తే QLC SSD పనితీరులో ఇంకా చాలా వెనుకబడి ఉంది మరియు వచ్చే ఐదేళ్లలో డేటా సెంటర్లకు ఆధారం కాదు.
అదే సమయంలో, NAND ఫ్లాష్ మెమరీ ధర 2020లో పెరుగుతుందని భావిస్తున్నారు, కాబట్టి SSD కంట్రోలర్ విక్రేత ఫిసన్, ఉదాహరణకు, పెరుగుతున్న ధరలు చివరికి వినియోగదారు SSD మార్కెట్ను 4-బిట్ ఫ్లాష్ -QLC NAND మెమరీ వైపు నెట్టివేస్తాయని బెట్టింగ్ చేస్తోంది. మార్గం ద్వారా, ఇంటెల్ 144-లేయర్ QLC పరిష్కారాలను (96-లేయర్ ఉత్పత్తులకు బదులుగా) ప్రారంభించాలని యోచిస్తోంది. సరే... మేము HDDల యొక్క మరింత మార్జినలైజేషన్కు వెళుతున్నట్లు కనిపిస్తోంది.
SCM మెమరీ: DRAMకి దగ్గరగా వేగం
SCM (స్టోరేజ్ క్లాస్ మెమరీ) మెమరీని విస్తృతంగా స్వీకరించడం చాలా సంవత్సరాలుగా అంచనా వేయబడింది మరియు ఈ అంచనాలు ఎట్టకేలకు నిజం కావడానికి 2020 ప్రారంభ స్థానం కావచ్చు. Intel Optane, Toshiba XL-Flash మరియు Samsung Z-SSD మెమరీ మాడ్యూల్స్ ఇప్పటికే ఎంటర్ప్రైజ్ మార్కెట్లోకి ప్రవేశించినప్పటికీ, వాటి ప్రదర్శన విపరీతమైన ప్రతిచర్యను కలిగించలేదు.
ఇంటెల్ పరికరం వేగవంతమైన కానీ అస్థిరమైన DRAM యొక్క లక్షణాలను నెమ్మదిగా కానీ నిరంతర NAND నిల్వతో మిళితం చేస్తుంది. ఈ కలయిక DRAM వేగం మరియు NAND సామర్థ్యం రెండింటినీ అందించడం ద్వారా పెద్ద డేటా సెట్లతో పని చేసే వినియోగదారుల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. SCM మెమరీ NAND-ఆధారిత ప్రత్యామ్నాయాల కంటే వేగవంతమైనది కాదు: ఇది పది రెట్లు వేగవంతమైనది. జాప్యం మైక్రోసెకన్లు, మిల్లీసెకన్లు కాదు.
ఈ సాంకేతికత ఇంటెల్ క్యాస్కేడ్ లేక్ ప్రాసెసర్లను ఉపయోగించే సర్వర్లలో మాత్రమే పని చేస్తుంది కాబట్టి SCMని ఉపయోగించడానికి ప్లాన్ చేసే డేటా సెంటర్లు పరిమితం చేయబడతాయని మార్కెట్ నిపుణులు గమనిస్తున్నారు. అయినప్పటికీ, వారి అభిప్రాయం ప్రకారం, అధిక ప్రాసెసింగ్ వేగాన్ని అందించడానికి ఇప్పటికే ఉన్న డేటా సెంటర్లకు అప్గ్రేడ్ల వేవ్ను ఆపడానికి ఇది అడ్డంకి కాదు.
ఊహించదగిన వాస్తవికత నుండి సుదూర భవిష్యత్తు వరకు
చాలా మంది వినియోగదారుల కోసం, డేటా నిల్వలో "కెపాసిటివ్ ఆర్మగెడాన్" అనే భావన ఉండదు. కానీ దాని గురించి ఆలోచించండి: ప్రస్తుతం ఇంటర్నెట్ను ఉపయోగిస్తున్న 3,7 బిలియన్ల మంది ప్రజలు ప్రతిరోజూ 2,5 క్విన్టిలియన్ బైట్ల డేటాను ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు. ఈ అవసరాన్ని తీర్చడానికి, మరిన్ని డేటా సెంటర్లు అవసరం.
గణాంకాల ప్రకారం, 2025 నాటికి ప్రపంచం సంవత్సరానికి 160 జెటాబైట్ల డేటాను ప్రాసెస్ చేయడానికి సిద్ధంగా ఉంది (ఇది గమనించదగిన విశ్వంలోని నక్షత్రాల కంటే ఎక్కువ బైట్లు). భవిష్యత్తులో మనం గ్రహం యొక్క ప్రతి చదరపు మీటర్ను డేటా సెంటర్లతో కవర్ చేయవలసి ఉంటుంది, లేకపోతే కార్పొరేషన్లు సమాచారంలో ఇంత అధిక వృద్ధికి అనుగుణంగా ఉండలేవు. లేదంటే... కొంత డేటాను వదులుకోవాల్సి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, పెరుగుతున్న సమాచార ఓవర్లోడ్ సమస్యను పరిష్కరించగల అనేక ఆసక్తికరమైన సాంకేతికతలు ఉన్నాయి.
భవిష్యత్ డేటా నిల్వ కోసం DNA నిర్మాణం ఆధారంగా
IT కార్పొరేషన్లు మాత్రమే సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడానికి మరియు ప్రాసెస్ చేయడానికి కొత్త మార్గాల కోసం చూస్తున్నాయి, కానీ చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు కూడా. ప్రపంచ పని వేల సంవత్సరాల పాటు సమాచారాన్ని భద్రపరచడం. స్విట్జర్లాండ్లోని ETH జ్యూరిచ్ పరిశోధకులు, ప్రతి జీవ కణంలో ఉండే ఆర్గానిక్ డేటా స్టోరేజ్ సిస్టమ్లో పరిష్కారం కనుగొనబడాలని నమ్ముతారు: DNA. మరియు ముఖ్యంగా, ఈ వ్యవస్థ కంప్యూటర్ రాకకు చాలా కాలం ముందు "కనిపెట్టబడింది".
DNA తంతువులు సమాచార వాహకాలుగా చాలా సంక్లిష్టమైనవి, కాంపాక్ట్ మరియు చాలా దట్టమైనవి: శాస్త్రవేత్తల ప్రకారం, 455 Exabytes డేటాను ఒక గ్రాము DNAలో రికార్డ్ చేయవచ్చు, ఇక్కడ 1 Ebyte ఒక బిలియన్ గిగాబైట్లకు సమానం. మొదటి ప్రయోగాలు ఇప్పటికే DNAలో 83 KB సమాచారాన్ని రికార్డ్ చేయడం సాధ్యం చేశాయి, ఆ తర్వాత కెమిస్ట్రీ అండ్ బయోలాజికల్ సైన్సెస్ విభాగంలోని ఉపాధ్యాయుడు రాబర్ట్ గ్రాస్, కొత్త దశాబ్దంలో వైద్య రంగం మరింత సన్నిహితంగా ఏకం కావాలి అనే ఆలోచనను వ్యక్తం చేశారు. రికార్డింగ్ టెక్నాలజీలు మరియు డేటా నిల్వ రంగంలో ఉమ్మడి అభివృద్ధి కోసం IT నిర్మాణం.
శాస్త్రవేత్తల ప్రకారం, DNA గొలుసులపై ఆధారపడిన ఆర్గానిక్ డేటా నిల్వ పరికరాలు ఒక మిలియన్ సంవత్సరాల వరకు సమాచారాన్ని నిల్వ చేయగలవు మరియు మొదటి అభ్యర్థనపై ఖచ్చితంగా అందించగలవు. కొన్ని దశాబ్దాలలో, చాలా డ్రైవ్లు ఖచ్చితంగా ఈ అవకాశం కోసం కష్టపడే అవకాశం ఉంది: డేటాను విశ్వసనీయంగా మరియు సామర్థ్యంతో ఎక్కువ కాలం నిల్వ చేయగల సామర్థ్యం.
DNA ఆధారిత నిల్వ వ్యవస్థలపై స్విస్ మాత్రమే పని చేయదు. ఫ్రాన్సిస్ క్రిక్ DNA యొక్క డబుల్ హెలిక్స్ను కనుగొన్న 1953 నుండి ఈ ప్రశ్న లేవనెత్తబడింది. కానీ ఆ సమయంలో, మానవాళికి అలాంటి ప్రయోగాలకు తగినంత జ్ఞానం లేదు. DNA నిల్వలో సాంప్రదాయ ఆలోచన కొత్త DNA అణువుల సంశ్లేషణపై దృష్టి సారించింది; నాలుగు DNA బేస్ జతల శ్రేణికి బిట్ల క్రమాన్ని సరిపోల్చడం మరియు నిల్వ చేయవలసిన అన్ని సంఖ్యలను సూచించడానికి తగినన్ని అణువులను సృష్టించడం. ఈ విధంగా, 2019 వేసవిలో, CATALOG కంపెనీకి చెందిన ఇంజనీర్లు సింథటిక్ పాలిమర్ల నుండి సృష్టించబడిన DNA లోకి 16 GB ఆంగ్ల భాషా వికీపీడియాను రికార్డ్ చేయగలిగారు. సమస్య ఏమిటంటే, ఈ ప్రక్రియ నెమ్మదిగా మరియు ఖరీదైనది, ఇది డేటా నిల్వ విషయానికి వస్తే ఇది ఒక ముఖ్యమైన అడ్డంకి.
DNA ఒక్కటే కాదు...: పరమాణు నిల్వ పరికరాలు
ఒక మిలియన్ సంవత్సరాల వరకు డేటా యొక్క పరమాణు నిల్వకు DNA అణువు మాత్రమే ఎంపిక కాదని బ్రౌన్ విశ్వవిద్యాలయం (USA) పరిశోధకులు అంటున్నారు. తక్కువ పరమాణు బరువు జీవక్రియలు సేంద్రీయ నిల్వగా కూడా పనిచేస్తాయి. మెటాబోలైట్ల సమితికి సమాచారం వ్రాయబడినప్పుడు, అణువులు ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందడం ప్రారంభిస్తాయి మరియు వాటిలో నమోదు చేయబడిన డేటాను కలిగి ఉన్న కొత్త విద్యుత్ తటస్థ కణాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
మార్గం ద్వారా, పరిశోధకులు అక్కడ ఆగలేదు మరియు సేంద్రీయ అణువుల సమితిని విస్తరించారు, ఇది రికార్డ్ చేయబడిన డేటా యొక్క సాంద్రతను పెంచడం సాధ్యం చేసింది. అటువంటి సమాచారాన్ని చదవడం రసాయన విశ్లేషణ ద్వారా సాధ్యమవుతుంది. అటువంటి సేంద్రీయ నిల్వ పరికరాన్ని అమలు చేయడం ఆచరణలో, ప్రయోగశాల పరిస్థితుల వెలుపల ఇంకా సాధ్యం కాదు. ఇది భవిష్యత్తు కోసం అభివృద్ధి మాత్రమే.
5D ఆప్టికల్ మెమరీ: డేటా నిల్వలో విప్లవం
మరొక ప్రయోగాత్మక రిపోజిటరీ ఇంగ్లాండ్లోని సౌతాంప్టన్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి డెవలపర్లకు చెందినది. మిలియన్ల సంవత్సరాల పాటు కొనసాగే వినూత్న డిజిటల్ నిల్వ వ్యవస్థను రూపొందించే ప్రయత్నంలో, శాస్త్రవేత్తలు ఫెమ్టోసెకండ్ పల్స్ రికార్డింగ్ ఆధారంగా ఒక చిన్న క్వార్ట్జ్ డిస్క్లో డేటాను రికార్డ్ చేయడానికి ఒక ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేశారు. నిల్వ వ్యవస్థ పెద్ద మొత్తంలో డేటా యొక్క ఆర్కైవ్ మరియు కోల్డ్ స్టోరేజ్ కోసం రూపొందించబడింది మరియు ఇది ఐదు డైమెన్షనల్ స్టోరేజ్గా వర్ణించబడింది.
ఎందుకు ఐదు డైమెన్షనల్? వాస్తవం ఏమిటంటే సమాచారం సాధారణ మూడు కోణాలతో సహా అనేక పొరలలో ఎన్కోడ్ చేయబడింది. ఈ కొలతలకు మరో రెండు జోడించబడ్డాయి-పరిమాణం మరియు నానోడోట్ విన్యాసము. అటువంటి మినీ-డ్రైవ్లో రికార్డ్ చేయగల డేటా సామర్థ్యం 100 పెటాబైట్ల వరకు ఉంటుంది మరియు 13,8 ° C వరకు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిల్వ జీవితం 190 బిలియన్ సంవత్సరాలు. డిస్క్ తట్టుకోగల గరిష్ట తాపన ఉష్ణోగ్రత 982 °C. సంక్షిప్తంగా ... ఇది ఆచరణాత్మకంగా శాశ్వతమైనది!
సౌతాంప్టన్ విశ్వవిద్యాలయం యొక్క పని ఇటీవల మైక్రోసాఫ్ట్ దృష్టిని ఆకర్షించింది, దీని క్లౌడ్ స్టోరేజ్ ప్రోగ్రామ్ ప్రాజెక్ట్ సిలికా ప్రస్తుత నిల్వ సాంకేతికతలను పునరాలోచించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. "చిన్న-మృదువైన" సూచనల ప్రకారం, 2023 నాటికి 100 Zetabytes కంటే ఎక్కువ సమాచారం మేఘాలలో నిల్వ చేయబడుతుంది, కాబట్టి పెద్ద-స్థాయి నిల్వ వ్యవస్థలు కూడా ఇబ్బందులను ఎదుర్కొంటాయి.
కింగ్స్టన్ టెక్నాలజీ ఉత్పత్తుల గురించి మరింత సమాచారం కోసం, దయచేసి కంపెనీ అధికారిక వెబ్సైట్ను సందర్శించండి.
మూలం: www.habr.com