موارد مهم
- نوآوری های اخیر در فناوری ذخیره سازی می تواند منجر به هارد دیسک های بسیار بزرگتر شود.
- گرافن ماده بخشی از یک رویکرد جدید برای ساخت درایوهای ذخیره سازی متراکم است.
- DNA یکی دیگر از روش های ممکن برای افزایش هارد دیسک است که مدت طولانی نیز دوام می آورد.
برای هارددیسک های بسیار بزرگتر آماده شوید.
محققان دانشگاه کمبریج در مطالعه‌ای اخیر دریافتند که گرافن می‌تواند برای بسته‌بندی داده‌های بسیار بیشتری در درایوهای دیسک سخت در مقایسه با روش‌های فعلی استفاده شود.این یکی از چندین فناوری جدید است که می تواند با افزایش تقاضا برای ذخیره سازی، ذخیره داده های بیشتری را در درایوهای هارد دیسک ممکن کند.
جان موریس، مدیر ارشد فناوری شرکت Seagate Technology، سازنده هارد درایو، در یک مصاحبه ایمیلی گفت: "برنامه های جدید هم سوخت و هم نیاز به مجموعه داده های عظیم دارند." "به همین دلیل است که هارد دیسک‌ها جادارتر می‌شوند. هر چیزی که به فضای ابری ارسال می‌کنید - تصاویر، ویدئوها، اسناد شخصی و تجاری شما - روی هارد دیسک‌های با ظرفیت بالاتر و با ظرفیت بالاتر قرار دارند."
قرار دادن بیشتر در کمتر
هارد دیسک (HDD) برای اولین بار در دهه 1950 ظاهر شد، اما استفاده از آنها به عنوان ابزار ذخیره سازی در رایانه های شخصی تنها از اواسط دهه 1980 آغاز شد. آنها به طور فزاینده ای از نظر اندازه کوچکتر و از نظر تعداد بایت های ذخیره شده متراکم تر شده اند. در حالی که درایوهای حالت جامد برای دستگاه های تلفن همراه محبوب هستند، HDD ها همچنان برای ذخیره فایل ها در رایانه های رومیزی استفاده می شوند، عمدتاً به این دلیل که تولید و خرید آنها نسبتاً ارزان هستند.
هارد دیسک‌هایحاوی دو جزء اصلی هستند: بشقاب و هد. داده ها بر روی بشقاب ها با استفاده از یک سر مغناطیسی نوشته می شوند که در هنگام چرخش بالای آن ها حرکت می کند. فضای بین هد و بشقاب به طور مداوم در حال کاهش است تا تراکم بالاتری ایجاد شود.
این امر توسعه درایوهای هارد دیسک جدید با چگالی بالای منطقه ای را بیشتر پیش خواهد برد.
در حال حاضر، لایه‌های روکش‌های مبتنی بر کربن (COC) که برای محافظت از صفحات در برابر آسیب‌های مکانیکی و خوردگی استفاده می‌شوند، بخش قابل توجهی از این فاصله را اشغال می‌کنند. چگالی داده هارد دیسک ها از سال 1990 چهار برابر شده است و ضخامت COC از 12.5 نانومتر به حدود 3 نانومتر کاهش یافته است که معادل یک ترابایت در هر اینچ مربع است. اکنون، محققان می‌گویند که گرافن، که یک لایه منفرد از اتم‌ها است که در یک شبکه لانه زنبوری دوبعدی چیده شده‌اند، به آنها اجازه می‌دهد چگالی را افزایش دهند.
محققان کمبریج COC های تجاری را با یک تا چهار لایه گرافن جایگزین کردند و اصطکاک، سایش، خوردگی، پایداری حرارتی و سازگاری روان کننده را آزمایش کردند.گرافن فراتر از نازکی بی نظیر خود، تمام ویژگی های ایده آل یک روکش HDD را در محافظت در برابر خوردگی، اصطکاک کم، مقاومت در برابر سایش، سختی، سازگاری با روان کننده و صافی سطح برآورده می کند.
به گفته محققان، گرافناصطکاک را دو برابر کاهش می دهد و خوردگی و سایش بهتری را نسبت به راه حل های پیشرفته ایجاد می کند. یک لایه گرافن خوردگی را 2.5 برابر کاهش می دهد.
دانشمندان کمبریج گرافن را روی دیسک های سخت ساخته شده از آهن-پلاتین به عنوان لایه ضبط مغناطیسی منتقل کردند و ضبط مغناطیسی با کمک گرما (HAMR) را آزمایش کردند. این فناوری جدید با گرم کردن لایه ضبط تا دمای بالا، تراکم ذخیره سازی را افزایش می دهد.
COCهای فعلی در این دماهای بالا کار نمی کنند، اما گرافن این کار را می کند. به گفته محققان، گرافن، همراه با HAMR، می‌تواند عملکرد بهتری نسبت به هارد دیسک‌های فعلی داشته باشد و چگالی داده‌ای بی‌سابقه بالاتر از 10 ترابایت بر اینچ مربع ارائه می‌کند..
"آنا اوت از مرکز گرافن کمبریج، یکی از نویسندگان همکار، نشان دادن اینکه گرافن می تواند به عنوان یک پوشش محافظ برای درایوهای هارد دیسک معمولی عمل کند و این که می تواند شرایط HAMR را تحمل کند، نتیجه بسیار مهمی است. از این مطالعه، در یک بیانیه خبری گفته شده است. "این امر به توسعه درایوهای هارد دیسک جدید با چگالی بالای منطقه ای بیشتر کمک می کند."
DNA برای ذخیره سازی؟
Graphene تنها بازی در شهر نیست که نوآوری در ذخیره سازی داده به میان می آید. دانشمندان در حال بررسی این امکان هستند که DNA می تواند برای ذخیره اطلاعاتی مانند فیلم و موسیقی استفاده شود.
فناوری ذخیره سازی DNA در حال حاضر وجود دارد، اما هرگز به یک محصول ارزشمند برای مصرف کنندگان تبدیل نشده است. به لطف محققان در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس که اخیراً نرم افزاری به نام Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex) توسعه داده اند، که فایل های داده را از زبان دودویی صفر و یک هایی که رایانه ها می فهمند به کدهای زیست شناسی کد قابل فهم ترجمه می کند، می تواند تغییر کند.
"برادلی ستل مایر، محقق در لوس آلاموس، در بیانیه‌ای گفت: "ذخیره‌سازی DNA می‌تواند طرز فکر ما را درباره ذخیره‌سازی بایگانی مختل کند، زیرا نگهداری داده‌ها بسیار طولانی است و چگالی داده‌ها بسیار بالا است." «می‌توانید تمام یوتیوب را به جای در هکتارها و هکتارها مراکز داده در یخچال خود ذخیره کنید.»
