Ключевые выводы
- Недавние инновации в технологиях хранения данных могут привести к увеличению размера жестких дисков.
- Материал графен является частью нового подхода к созданию более плотных накопителей.
- ДНК - еще один возможный метод увеличения объема жестких дисков, который также прослужит долго.
Приготовьтесь к большим жестким дискам.
Материал графен может использоваться для упаковки гораздо большего объема данных на жестких дисках по сравнению с существующими методами, обнаружили исследователи из Кембриджского университета в недавнем исследовании. Это одна из нескольких новых технологий, позволяющих хранить больше данных на жестких дисках по мере роста потребности в хранилищах.
«Новые приложения подпитывают и требуют массивных наборов данных», - сказал в интервью по электронной почте Джон Моррис, главный технический директор производителя жестких дисков Seagate Technology. «Вот почему жесткие диски становятся все более вместительными. Все, что вы отправляете в облако - ваши фотографии, видео, личные и деловые документы - хранится на жестких дисках все большей и большей емкости».
Больше в меньшем
Жесткие диски (HDD) впервые появились в 1950-х годах, но их использование в качестве устройств хранения данных в персональных компьютерах началось только с середины 1980-х годов. Они становятся все меньше по размеру и плотнее с точки зрения количества хранимых байтов. В то время как твердотельные накопители популярны для мобильных устройств, жесткие диски по-прежнему используются для хранения файлов на настольных компьютерах, главным образом потому, что их производство и покупка относительно недороги.
Жесткие диски содержат два основных компонента: пластины и головку. Данные записываются на пластины с помощью магнитной головки, которая перемещается над ними по мере их вращения. Пространство между головкой и диском постоянно уменьшается, чтобы обеспечить более высокую плотность.
Это будет способствовать дальнейшему развитию новых жестких дисков с высокой плотностью записи.
В настоящее время значительную часть этого зазора занимают углеродсодержащие покрытия (COC) – слои, используемые для защиты пластин от механических повреждений и коррозии. Плотность данных жестких дисков увеличилась в четыре раза с 1990 года, а толщина COC уменьшилась с 12,5 нм до примерно 3 нм, что соответствует одному терабайту на квадратный дюйм. Теперь исследователи говорят, что графен, представляющий собой единый слой атомов, расположенных в двумерной сотовой решетке, позволяет им увеличивать плотность.
Кембриджские исследователи заменили коммерческие COC на один-четыре слоя графена и протестировали трение, износ, коррозию, термическую стабильность и совместимость со смазочными материалами. Помимо своей непревзойденной тонкости, графен обладает всеми идеальными свойствами внешнего покрытия жестких дисков в отношении защиты от коррозии, низкого трения, износостойкости, твердости, совместимости со смазочными материалами и гладкости поверхности.
Графен позволяет вдвое снизить трение и обеспечивает лучшую защиту от коррозии и износа, чем самые современные решения, утверждают исследователи. Один слой графена снижает коррозию в 2,5 раза.
Кембриджские ученые перенесли графен на жесткие диски из железо-платины в качестве слоя магнитной записи и протестировали магнитную запись с нагреванием (HAMR). Эта новая технология позволяет увеличить плотность записи за счет нагрева записывающего слоя до высоких температур.
Существующие COC не работают при таких высоких температурах, но графен работает. По словам исследователей, графен в сочетании с HAMR может превзойти современные жесткие диски, обеспечивая беспрецедентную плотность данных выше 10 терабайт на квадратный дюйм.
«Демонстрация того, что графен может служить защитным покрытием для обычных жестких дисков и что он способен выдерживать условия HAMR, является очень важным результатом», - Анна Отт из Кембриджского центра графена, один из соавторов. этого исследования, говорится в сообщении для печати. «Это будет способствовать дальнейшему развитию новых жестких дисков с высокой плотностью записи».
ДНК для хранения?
Graphene - не единственная игра в городе, когда речь идет об инновациях в хранении данных. Ученые изучают возможность использования ДНК для хранения такой информации, как фильмы и музыка.
Технология хранения ДНК уже существует, но она так и не превратилась в ценный продукт для потребителей. Это может измениться благодаря исследователям из Лос-Аламосской национальной лаборатории, которые недавно разработали программное обеспечение Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex), которое переводит файлы данных из двоичного языка нулей и единиц, понятных компьютерам, в код, понятный биологии.
«Хранение ДНК может изменить то, как мы думаем об архивном хранении, потому что данные хранятся очень долго и плотность данных очень высока», - сказал в пресс-релизе Брэдли Сетлмайер, исследователь из Лос-Аламоса. «Вы могли бы хранить весь YouTube в своем холодильнике, а не в акрах и акрах центров обработки данных».
