Увеличение спроса на данные с применением новых технологий хранения данных
Повышенный интерес к криптоконверсии также повысил интерес к быстрому, высокопроизводительному и особо защищенному хранилищу данных. Вот некоторые изменения в области хранения данных.
Недавно IBM заявила, что каждый день создается 2, 5 квинтиллиона байтов данных и что за последние несколько лет было создано 90% мировых данных.
Много внимания было уделено обработке этих данных и ускорению вычислений с использованием более сложных алгоритмов или высокопроизводительных вычислений. Одним из аспектов этой проблемы, который иногда упускается из вида, является технология, используемая для хранения огромного количества данных, собираемых сейчас.
У разработчиков и дизайнеров, разрабатывающих устройства для многих приложений, возникает проблема хранения данных. Возрастающее значение энергоэффективности, быстрых операций чтения / записи, надежности, емкости и экономии (сколько стоит каждая ГБ) являются факторами, которые изменяют, как мы смотрим на хранение данных.
Поскольку IoT распространяется и дает возможность более глубокого сбора данных, мы увидели усовершенствования технологий объемной памяти. SSD или флэш-память - это маломощные и компактные варианты хранения данных, которые ориентируются на более дорогую сторону, где более традиционные жесткие диски дают вам больше шансов для вашего доллара на емкости (но, возможно, менее надежны из-за движущихся частей). В более продвинутом мире дизайнеры и производители могут остро осознавать проблемы с поставкой компонентов, такие как нехватка памяти флэш-памяти NAND.
Давайте посмотрим на некоторые аппаратные средства, связанные с памятью, как то, что доступно, так и то, что идет по трубе.
Многопользовательская технология
Выдача многоприводного жесткого диска Seagate, который состоит из двух независимых приводов. Изображение предоставлено Seagate
Seagate использует концепцию «параллелизма» для увеличения скорости чтения / записи на традиционных жестких дисках. Они выполнили это с использованием технологии с несколькими приводами, в которой два привода с 16 головами чтения / записи работают независимо для выполнения операций. Оба могут одновременно читать или писать или выполнять противоположную задачу. Это удваивает скорость для этих операций.
Seagate ранее изучала решения с несколькими приводами для жестких дисков, но изначально считала, что это неэффективное решение из-за повышенной сложности дизайна, увеличения материалов, необходимых для производства, и увеличения веса. Тем не менее, жесткие диски сейчас достаточно дешевы и обладают достаточно высокой пропускной способностью, что добавленная сложность двойных исполнительных механизмов становится жизнеспособным решением.
Компания считает, что мультиприводные жесткие диски используются в центрах обработки данных, искусственном интеллекте и приложениях IoT.
MAMR: Магнитная запись с микроволновой поддержкой
MAMR увеличивает коэрцитивность записываемого диска, что обеспечивает более высокую степень детализации. Изображение предоставлено Western Digital Corp
MAMR (магнитная запись с микроволновой поддержкой), изобретенная профессором ЕЭК Джимми Чжу из Carnegie Mellon и разработанная / изготовленная Western Digital Corp, является решением для расширения емкости на жестких дисках. MAMR, как говорят, способен хранить 4TB данных в 1 квадратный дюйм пространства, ожидая, что к 2025 году HDD достигнет емкости 40TB.
Это стало возможным благодаря осциллятору спинового крутящего момента, который записывает данные с высокой точностью и плотностью с использованием генерируемых СВЧ-полей.
Western Digital нацеливает большие приложения данных и центры обработки данных на решение по емкости на основе материалов.
HAMR: магнитная запись с тепловой поддержкой
Написание головки для HDD HAMR. Изображение предоставлено Regmedia
HAMR (магнитная запись с тепловой поддержкой) - еще одно решение, ориентированное на производительность, предназначенное для увеличения плотности на жестких дисках. Так же, как предлагает номенклатура, HAMR использует лазер для нагрева области диска, на которой будут записаны данные. Этот нагрев позволяет материалу легче намагничиваться, так что данные могут быть записаны с гораздо большим разрешением, что увеличивает плотность данных.
Эта технология использует концепцию, называемую коэрцитивностью, которая является легкостью, при которой намагниченность может быть изменена. До HAMR единственный способ повысить коэрцитивность и, следовательно, увеличить разрешение записи данных, заключался в использовании уже сильно коэрцитивного материала. Коэрцитивность материала также связана с температурой, в которую входит нагревательный лазер.
HAMR может записывать данные с плотностью 50 ТБ на квадратный дюйм, а требуемый лазер использует только несколько милливатт данных. Это делает его интересным решением высокой емкости для многих областей.
Никакие HDD HAMR не стали коммерчески доступными, поскольку, похоже, все еще существуют проблемы с дизайном и производством. Seagate продемонстрировала, что жесткие диски HAMR используются на серверах данных 2015 и объявили о выпуске первых HDD HAMR в конце 2018 года.
Заполненные гелием жесткие диски
Хелированный HDD использует другой подход для расширения емкости жестких дисков. Фото Ленни Шарпа любезно предоставлено Сандиском
Гели-заполненные жесткие диски - это еще одно решение емкости, но в другом ключе от HAMR и MAMR - вместо этого гелий используется для амортизации вибраций, сглаживания движения между дисками на жестком диске и охлаждения жесткого диска, что позволяет укладывать больше дисков и используется без проблем. Это также позволяет более точно и гранулировать запись данных. Используемые диски также более тонкие, что дает еще большую возможность увеличить плотность данных.
Гелий тоньше воздуха, поэтому он делает хорошую подушку и демпфер. Это также довольно дешево в использовании. HGST, дочерняя компания Western Digital, разрабатывает гелиевые жесткие диски в течение многих лет, с версиями для потребителей, выпущенными в 2016 году. В этом же году Seagate также предложила свои собственные накопители, заполненные гелием.
Вы работали с любой из этих технологий хранения данных? Что вы считаете наиболее перспективным для ваших потребностей в дизайне? Поделитесь своим опытом с комментариями ниже.
Особенное изображение предоставлено Seagate.