Содержание
Было сделано новое открытие: технология хранения данных, которая позволяет одному устройству записывать данные в пяти измерениях и сохранять их в целости и сохранности в течение миллиардов лет — дольше, чем оставшийся срок службы нашего солнца. Вся заслуга принадлежит исследователям из Оптического исследовательского центра Университета Саутгемптона.
Как это работает? Использование метода, который гравирует данные на термостойких дисках с фемтосекундными лазерными вспышками. Если это звучит как запутанный беспорядок технобабля, не волнуйтесь. Мы разберем это для вас позже в этой статье.
Важным в этом открытии является то, что это устройство хранения может хранить до 360 ТБ данных на диск и может сохраняться при комнатной температуре до 14 миллиардов лет без потери данных. Не только это, но он может выдерживать температуру до 1000 градусов по Цельсию, если это необходимо.
Другими словами, теперь у нас есть способ хранить множество данных, не беспокоясь о надежности или постоянстве. К 2020 году в мире будет создано около 27 миллиардов терабайт данных, и в этом свете такое открытие не могло бы прийти в более подходящее время.
Почему 5D диски данных имеют значение
Данные, хранящиеся на физическом носителе, не всегда будут длиться вечно
— это очевидно, особенно если носитель, на котором хранятся эти данные, постоянно подвержен износу. Это касается всего, от CD и DVD до портативных флешек. Внутренние и внешние жесткие диски
не находятся ни в уравнении, ни твердотельные накопители.
Проще говоря, не имеет значения, насколько надежным вы считаете свой физический носитель. В конце концов, он потерпит неудачу, и вы потеряете данные, хранящиеся в нем. Но как долго вы можете ожидать, что эти вещи будут длиться?
Согласно исследованию 2013 года, проведенному BackBlaze, 5% всех отслеживаемых дисков с данными вышли из строя в течение первых 18 месяцев. Наиболее вероятный виновник? Производственные дефекты и внешние причины, такие как серьезные перебои в подаче электроэнергии. Кроме того, из оставшихся накопителей, которые были стабильны, только 74% прослужили более четырех лет активного использования.
Во всяком случае, эти цифры показывают, что физические носители подвержены сбоям, и мы даже не взглянули на компакт-диски или DVD-диски, которые могут быть легко испорчены царапиной или поверхностным дефектом. К сожалению, мы на удивление мало знаем о твердотельных накопителях и их долговременной надежности, потому что технология существует недостаточно долго.
Для сравнения, носитель данных, который усовершенствовали ученые, позволит нам хранить личные данные на 5D-дисках бесконечно долго для будущих поколений. Например, чтобы представить, семейные фотографии, хранящиеся на 5D-диске, могут храниться миллионы лет — на самом деле дольше — и проверяться живыми в то время поколениями.
Вероятно, у них будет какая-то футуристическая форма хранения данных
тогда, но это отличный способ сохранить информацию о современной эпохе. Конечно, пройдет некоторое время, прежде чем эта новая технология окажется в руках потребителей.
Как работает 5D Disc Technology
Исследователи из Саутгемптона впервые представили технологию 5D еще в 2013 году, хотя тогда они еще не совсем усовершенствовали ее. Когда они впервые объявили об этом, они смогли хранить только около 300 КБ тестовых данных на диске — это бесконечно меньше, чем 360 ТБ, которые они могут уместить на более новых дисках.
Стеклянные 5D-диски имеют диаметр всего около 3 дюймов, что намного меньше, чем у дисков CD, DVD или Blu-Ray. Для сравнения, современные DVD-диски содержат только около 4,7 ГБ данных, тогда как двухслойные DVD-диски могут хранить около 8,5 ГБ. Blu-Ray диски
с другой стороны, может хранить от 25 до 128 ГБ данных.
Итак, как это возможно? Все это связано с тем, как физические носители используются для хранения данных.
Когда данные хранятся на обычном компакт-диске, лазер используется для записи крошечных гребней на очень маленькой линии. Когда этот компакт-диск вставляется в проигрыватель, лазер для чтения проходит по этим бесконечно малым линиям, и когда он сталкивается с одним из ударов, свет отражается обратно.
С компьютерами, как вы знаете, они читают данные в единицах и нулях. Поэтому, когда свет отражается от диска, он записывается как единое целое, а когда свет не отражается, он записывается как ноль. Именно так можно использовать физические диски для хранения всех видов данных, таких как музыка, фильмы, изображения, программное обеспечение и многое другое.
С такими дисками, как CD и DVD
эти неровности сделаны на поверхности. Это означает, что отдельные узоры на поверхности могут быть разрушены царапинами, потертостями, чрезмерным воздействием кислорода, тепла и даже влажности. Когда это происходит, сохраненные данные становятся либо поврежденными, либо полностью потерянными.
Как хранятся данные
на 5D-дисках аналогично, но эта информация хранится внутри диска, а не на поверхности, внутри структур, называемых «наноградации». Они работают точно так же, как гребни на поверхности традиционного диска, изменяя способ отражения света лазером.
Но исключение — и именно так они хранят гораздо больше данных — это то, что эти структуры могут использоваться для отражения и кодирования в пяти «измерениях», а не в двух, отсюда и название 5D-диска с данными.
Когда свет отражается от диска 5D, считывающие лазеры могут измерять ориентацию нанотерсы, чтобы определить ее относительное положение по осям x, y и z. Другими словами, данные могут храниться в нескольких измерениях, что позволяет дискам 5D хранить невероятное количество информации.
Плюсы Минусы 5D дисков
Диски 5D могут длиться намного дольше, чем традиционные, потому что они сделаны из стекла. Как показали фундаментальные науки, стекло нелегко расплавить или деформировать, и оно химически устойчиво. Это то, что делает диски 5D намного прочнее пластиковых дисков, особенно когда речь идет о экстремальных температурах.
Поскольку нанотеркалы хранятся внутри 5D-дисков, а не на поверхности, это также означает, что данные менее восприимчивы к внешним манипуляциям. Таким образом, очевидно, что наибольшим преимуществом является то, что данные, хранящиеся на 5D-диске, намного безопаснее. Некоторые другие плюсы включают в себя:
- Они меньше по размеру, поэтому хранение реальных дисков проще и занимает меньше места в целом.
- Они довольно толстые, поэтому, если стекло, используемое для изготовления дисков, не слишком хрупкое, они могут выдержать приличное количество износа. Представьте, если они были построены с использованием материала, такого как стекло Gorilla Glass.
- Такие вещи, как температура, кислород, влажность и даже пыль, не являются фактором для хранения дисков, поскольку они не влияют на данные на диске.
- Теоретически, поскольку диски меньше по размеру, технология, используемая для их чтения, также может быть относительно небольшой. Имейте в виду, это только по сравнению с обычным CD или DVD-ридером.
К сожалению, некоторые потенциальные недостатки технологии включают в себя:
- Исследователи еще не сказали, но из-за природы технологии трудно представить, что 5D-диски будут поддерживать несколько процессов записи.
- Если вышеприведенный пункт действительно является фактором, то это пустая трата места, если вы не используете все, что доступно вам при первой записи на диск.
- Поскольку это новая технология, она, вероятно, будет дорогой, а это означает, что ее развертывание и обслуживание может быть смехотворно дорогим — это лишь некоторые из предостережений, связанных с обновлением слишком рано.
- Будет ли чтение и запись на стекло создавать больше тепла внутри компьютера / оборудования? Это может быть то, что исследователи должны изучить, прежде чем коммерциализировать технологию.
Будущее 5D дисков с данными
В настоящее время эта технология не окажет немедленного влияния ни на что, потому что она не будет доступна потребителям или большей части отрасли намного позже, если вообще будет. Однако, если эта технология станет коммерциализированной, это изменит способ взаимодействия с большинством устройств, особенно когда речь идет о хранении данных.
Например, мобильные устройства смогут хранить гораздо больше данных, при условии, что эту технологию можно сжать настолько, чтобы ее можно было использовать в портативном масштабе. Даже если этого не произойдет, дисководы, используемые в компьютерах, уменьшатся в размерах, в дополнение к медиаплеерам, использующим аналогичную технологию.
Тогда, конечно, есть угол хранения данных. Мы сможем сохранить данные гораздо дольше
и было бы намного безопаснее. По сути, это позволило бы нам записывать все о нашей нынешней цивилизации для будущих поколений. Просто этот факт сам по себе удивителен.
Как вы думаете? Собираются ли диски 5D с данными для того, чтобы сохранить традиции наших культур такими, какими мы их знаем?
Авторы изображения: Петрогунко [Неработающая ссылка удалена], SplitShire, Maciej Kowalski, Crew, скриншоты Linux через Flickr и Taduuda
