• طبقه بندی مقالات
    • ذخیره داده در آینده
      ذخیره داده در آینده
      تاریخچه
      سال گذشته، 2.4 میلیارد نفر از تکنولوژی ابر برای دسترسی به ایمیل، شبکه های اجتماعی، بازی ها، مراکز ذخیره پشتیبان و برنامه های کاربردی استفاده کرده اند. انتظار می رود که این رقم تا پایان سال 2018 به 3.6 میلیارد نفر برسد. به نظر می رسد که با توجه به نیاز رو به رشد ذخیره و دسترسی به داده، این تکنولوژی ماندگار باشد. اما این تکنولوژی تنها نقطه شروع تحولات شگفت آور پیش روی توسعه ذخایر داده است. ذخیره اسناد مهم بر روی کامپیوترهای محلی سالها رایج بوده است. اما در مدت زمان بسیار کوتاهی تغییرات شگرفی در تکنولوژی ایجاد شده و نوآوری های جالب بسیاری نیز در راه است. شکل زیر روند تغییرات تکنولوژی از سال 1928 تا 2014 را نشان می دهد:



      شکل 1-1- روند تغییرات تکنولوژی از سال 1928 تا 2014


      تکنولوژی های آینده
      • Datasticky
      یکی از پیشرفت های محتمل آینده datasticky خواهد بود. به کمک این تکنولوژی می توان داده را روی برچسب های یادداشت ذخیره کرد. قرار است که این تکنولوژی ارزان تر، راحت تر و کاربرپسندتر جایگزین فلش USB شود.
      Datastickyها داده هایی با حجم 4 تا 32 گیگابایت را روی یک تکه گرافین که بین دو لایه محافظ قرار گرفته است؛ ذخیره می کنند. گرافین یک ماده جدید است که شامل اتم های کربنی است که به صورت تنگاتنگ در یک شبکه لانه زنبوری دو وجهی قرار گرفته اند. ضخامت این ماده حداقل ممکن و به اندازه تنها یک اتم است.
      به منظور تعامل با Datastickyها ، می بایستی مانیتورها دارای سطح خاصی باشند تا با چسباندن برچسب یادداشت به یک نقطه مانیتور به اطلاعات آن دسترسی یافت.

      شکل 1-2- نمونه هایی از Datastickyها

      • ذخایر DNA
      ایده ای که زمانی فقط یک شوخی تلقی می شد؛ با نظرات دو دانشمند ژنتیک که DNA را مکان مناسبی برای ذخیره داده می دانستند؛ تبدیل به واقعیت شد. در این روش ذخیره، فایل های داده ابتدا به کدهای باینری و سپس به کدهای A، T، G و C تبدیل می شوند. این چهار کد پایه های DNA هستند که به کمک این حروف، نقشه ژنتیکی DNA و سپس رشته های واقعی آن کشیده می شوند.
      تکنولوژی ذخیره سازی در DNA، پیشرفت بزرگی محسوب می شود به این دلیل که، داده هایی را که در DNA ذخیره می شوند، می توان برای هزاران سال صحیح و سالم نگاه داشت. در حالی که برای مثال نوار مغناطیسی باید هر پنج سال جایگزین شود.

      شکل 1-3- شمایی از داده های ذخیره شده در DNA


      شکل 1-4- نحوه ذخیره داده در DNA


      • تکنولوژی درایو هلیوم 1
      در سال 2013، HGST اولین درایو دیسک سخت 3.5 اینچی 6 ترابایتی را تولید کرد. ساخت این درایو با حبس کردن گاز هلیوم درون دستگاه ممکن شد.

      شکل 1-5- درایوهای هلیوم شرکت HGST

      چگالی هلیوم یک هفتم چگالی هوا است، لذا باعث می شود که اصطکاک بین دیسک های در حال گردش درون دستگاه به شدت کاهش یابد. در نتیجه، میزان مصرف برق درایو کاهش یافته و قرار دادن دیسک های بیشتر کنار هم ممکن شده و لذا ظرفیت بالا می رود. با پیشرفت تکنولوژی درایو هلیوم، باید منتظر درایوهای سختی باشیم که سریع تر، خنک تر و کارآتر هستند.

      شکل 1-6- نمونه ای از درایو هلیوم

      • درایوهای SMR
      شرکت Seagate ادعا می کند که تکنولوژی ضبط مغناطیسی شینگلی2، اولین قدم برای رسیدن به درایو سخت 20 ترابایتی تا سال 2020 است. در تکنولوژی SMR، ترک های دیسک به صورت نزدیک هم قرار می گیرند. نزدیکی این ترک ها به هم، امکان نوشتن داده بیشتر در همان فضای اولیه را می دهد. ترک های شینگل شده این امکان را می دهند که ظرفیت ذخیره 25% افزایش یابد.


      شکل 1-7- فضای بین ترک ها در هاردهای معمولی



      شکل 1-8- فضای بین ترک ها در هاردهای SMR



      شکل 1-9- همپوشانی Writer روی ترک ها در SMR



      شکل 1-10- ساختار باندها در هاردهای SMR


      با این حال، با وجود ظرفیت بیشتر، درایوهای SMR مشکل بازنویسی کند داده را دارند. به دلیل همپوشانی ترک ها، هر داده ای که در حال حاضر روی ترک قرار دارد باید برداشته شده و دوباره در نقطه انتهایی ترک نوشته شود.


      • ذخیره چند-ابری 3
      محققین در شرکت IBM در حال کار کردن روی تکنولوژی هستند که به "ابرِ ابرها 4" موسوم است. آنها مدعی هستند که سرویسی توسعه داده اند که امکان جابه جایی داده بین پلتفرم های ابر متعدد را به صورت بلادرنگ ارائه می کند.

      شکل 1-11- ذخیره چندابری


      سیستم ذخیره توزیع چند ابری، سرویس های ابر عمومی و خصوصی را به هم متصل کرده و هدفش کمک به جلوگیری از سرویس ارائه شده توسط تأمین کنندگان مجزا است. این سیستم هیچ گونه دروازه متمرکزی ندارد؛ به این معنا که هیچ ارتباطی بین کاربران انتهایی ایجاد نخواهد شد.


      • ذخیره به شکل مایع
      در این نوع ذخیره، به جای اینکه اطلاعات به شکل جامد ذخیره شوند؛ فلز داخل درایو سخت به شکل مایعِ خود حفظ می شود.

      شکل 1-12- پروژه ذخیره به شکل مایع IBM


      با این حال، ماده درون درایو واقعاً یک فلز مانند گالیوم یا جیوه نیست. این ماده در واقع یک ترکیب است که وانادیوم دی اکساید نام دارد. می توان به این ترکیب، بار مثبت یا منفی داد و آن را به شکل رسانا و نارسانا تغییر حالت داد. این مایع در هر حالتی که باشد می توان آن را خواند و اطلاعات ذخیره شده بر آن را بازیابی کرد.


      شکل 1-13- ترانزیستور مایع IBM

      • درایوهای HAMR
      پیشرفت دیگر در حوزه ظرفیت درایوهای سخت ضبط مغناطیسی با گرما 5 است. در این درایوها، یک لیزر ظریف به سطح صفحه دیسک شلیک کرده و آن را گرم می کند تا ویژگی های مغناطیسی اش را تغییر دهد. با این کار، بیت های بیشتری را می توان در یک اینچ مربع ذخیره کرد و نوشتن روی سطح دیسک آسان تر خواهد شد.
      شرکت Seagate دیدگاه خود را در مورد این تکنولوژی بدین شکل مطرح می کند: یک کتابخانه دیجیتال از تمامی کتاب های دنیا را می توان به طور تقریبی در 400 ترابایت ظرفیت گنجاند. در آینده نزدیک می توان همه این کتاب ها را در کمتر از 20 دستگاه HAMR ذخیره کرد. HAMR به تدریج خواهد توانست ظرفیت ذخیره ای برابر با 50 ترابایت در اینچ مربع ارائه کند.


      شکل 1-14- HAMR

      • ذخیره هولوگرافیک
      ذخیره هولوگرافیک، پیشرفتی مهم در معادلات دنیای ذخیره داده است. در این نوع ذخیره، داده به جای اینکه روی سطح دیسک ذخیره شود، به صورت سه بعدی بر آن ذخیره خواهد شد.شاید DVDها قادر به استفاده از لایه های متعددی باشند؛ اما لیزری که آنها را می خواند تنها از یک زاویه در هر زمان قادر به خواندن است. تکنولوژی هولوگرافیک از کل ضخامت دیسک استفاده کرده و می تواند داده را در لایه های متعددی ذخیره کند.


      شکل 1-15- ذخیره داده هولوگرافیک

      این تکنولوژی باعث پایداری بلندمدت شده و گزینه قابل اعتمادتری نسبت به دیسک ها و نوار می باشد. داده را می توان به صورت امن تا بیش از 50 سال ذخیره کرد. با این حال، ذخیره هولوگرافیک تنها 300 گیگابایت ظرفیت می تواند ارائه دهد. با ظهور دیسک های هارد چند ترابایتی و رواج آنها، به نظر می رسد که ذخیره هولوگرافیک اقبال چندانی نیابد.

      • نوارهای کاست
      به نظر می رسد که نوارهای کاست عمرشان به پایان رسیده است. اما شرکت سونی نظر متفاوتی دارد. این شرکت اخیراً یک نوار کاست مغناطیسی جدید ارائه کرده که می تواند در هر اینچ مربع از نوار 148 گیگابایت داده ذخیره کند. هر نوار می تواند 185 ترابایت ظرفیت داشته باشد که تقریباً 3700 برابر یک دیسک Blu-Ray است.


      شکل 1-16- نوارهای کاست جدید SONY

      این تکنیک جدید از نوعی مکانیزم ایجاد خلاء به نام sputter deposition استفاده می کند که در آن یون های آرگون به فیلم پلیمری نوار پرتاب می شوند تا یک لایه نازک از کریستال های مغناطیسی با سایز متوسط 7.7 نانومتر ایجاد شود. با این حال، تولد دوباره کاست ها قرار نیست که جایگزین تکنولوژی Blu-ray یا CDها را بگیرد. این نوارها برای مصارف ذخیره داده در سطح اطلاعات صنعتی به صورت بلندمدت استفاده می شوند.


      پی نوشت:
      1- Helium Drive Technology
      2- Shingled Magnetic Recording (SMR)
      3- Multi-Cloud
      4- Cloud of Clouds
      5- Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR)

      کلمات کلیدی

      ذخیره سازی داده، اطلاعات ، Datasticky ، DNA ، درایو هلیوم ، هولوگرافیک ، نوار کاست ، درایورهای SMR ، Multi cloud ، درایوهای HAMR ، Blu-ray ، نوارهای کاست، پانچ کارت IBM ، فلاپی ، درایو زیپ ، دیسک فشرده ، هارد درایو ابر، ذخیره ابری ، USB ، شورای عالی فضای

      منبع اصلی مقاله

      [1] http://www.itbusinessedge.com/slideshows/holographs-liquid-state-and-dna-the-future-of-data-storage.html
      [2] http://www.ebuyer.com/blog/2014/10/the-future-of-data-storage/
      [3] http://datastickies.com/
      [4] http://2012.igem.org/File:Poster_data_storage_in_DNA.png
      [5] http://www.seagate.com/tech-insights/breaking-areal-density-barriers-with-seagate-smr-master-ti/
      [6] http://www.zdnet.com/storage-in-2014-an-overview-7000024712/
      [7] http://www.theregister.co.uk/2014/05/28/ibm_has_a_liquid_metal_storage_tech/
      [8] http://hexus.net/media/uploaded/2013/11/b9aad6b6-1866-4ffe-890b-6cb57a557044.jpg
      [9] http://www.techradar.com/news/computing-components/storage/whatever-happened-to-holographic-storage-1099304
      [10] http://www.travelerstoday.com/articles/9805/20140509/new-cassette-tape-sony-photos-hold-whopping-47-million-songs.htm


      منبع درج


      منابع


      نظر کاربران
      نام:
      پست الکترونیک:
      شرح نظر:
      کد امنیتی:
       
تمامی حقوق برای مرکز ملی فضای مجازی محفوظ است. هر گونه کپی‌برداری از مطالب با ذکر منبع بلامانع است.