Чи стане магнітний накопичувач колись повністю застарілим?

У той час як комп’ютерні технології продовжують розвиватися стрімкими темпами, магнітні жорсткі диски (HDD) залишаються основною технологією для зберігання даних як у комп’ютерах, так і на серверах. Однак за останні роки SSD-накопичувач став дешевшим і більш поширеним, що спонукало до припущень, що незабаром може настати кінець ери магнітних накопичувачів. Ось що вам потрібно знати про роль магнітних пристроїв у сучасному середовищі зберігання даних і про те, чи стануть вони згодом повністю застарілими.

По-перше, коротка історія магнітного зберігання даних

Цікаво, що концепція зберігання даних у магнітному форматі передує розквіту цифрових обчислень на кілька десятиліть. Перший магнітний пристрій для зберігання даних, магнітний дротяний рекордер, був винайдений у 1898 році і використовувався як носій для зберігання аудіо до 1970-х років. Магнітна стрічка, подібна до тієї, яка використовувалася в ранніх комп’ютерних стрічкових накопичувачах пам’яті, була винайдена в 1928 році, а жорсткий диск на магнітному диску, який ми знаємо сьогодні, був винайдений IBM у 1956 році.

З початком епохи широкого використання комп’ютерів магнітна пам’ять була єдиним життєздатним носієм інформації. Протягом 1970-х і 80-х років розроблявся твердотільний накопичувач (SSD), але його вартість була занадто високою для щоденного використання. У 1991 році SSD, здатний зберігати лише 20 мегабайт даних, коштував 1000 доларів. Як результат, магнітні жорсткі диски продовжували користуватися майже монополією у світі зберігання даних протягом 1990-х і 2000-х років.

Розвиток накопичувачів SSD

Протягом останніх кількох років технологія зберігання твердотільних накопичувачів поступово почала замінювати магнітні накопичувачі в ряді програм, оскільки ціни на SSD різко впали. Основна перевага твердотільного накопичувача перед накопичувачем на жорсткому диску полягає в швидшому часі доступу, який можуть досягти твердотільні пристрої. У той час як типовий магнітний накопичувач отримує доступ до збережених даних за 5000-10 000 мікросекунд, SSD може отримати доступ до даних за 100 мікросекунд або менше. Як наслідок, пристрої, які використовують SSD-накопичувач, краще обладнані для обробки складних програм і великих наборів даних.

Окрім вищої швидкості доступу, SSD-накопичувач також споживає менше електроенергії та виділяє менше тепла, ніж магнітні накопичувачі. На відміну від магнітних накопичувачів, дані твердотільних накопичувачів не можуть бути стерті під впливом сильного магнітного поля. Оскільки вони не покладаються на рухомі частини для обертання магнітного диска, твердотільні накопичувачі, як правило, мають меншу ймовірність виходу з ладу, ніж жорсткі диски, що не дозволяє користувачам часто замінювати диски чи пристрої.

Хоча SSD, безумовно, мають свої переваги, перехід до заміни магнітного накопичувача на твердотільний накопичувач був досить повільним. Основною причиною цього є той факт, що магнітна пам’ять пропонує вищу ємність за доступною ціною. SSD-накопичувач коштує приблизно в 3-5 разів дорожче за гігабайт, ніж жорсткий диск, що робить магнітне сховище набагато більш рентабельним рішенням для зберігання великих обсягів даних на комп’ютері чи сервері.

Роль магнітної пам’яті в архівуванні

Окрім жорстких дисків, інша форма магнітного накопичувача все ще широко використовується в технологічній індустрії. Магнітна стрічка, технологія зберігання, яка практично не змінилася з 1980-х років, досі залишається кращим носієм для архівування великих обсягів даних. У той час як жорсткі диски перевершують SSD за ціною, магнітна стрічка все ще дешевша. У деяких випадках вартість терабайта зберігання на магнітній стрічці може бути нижче 7 доларів, тоді як швидкість передачі з цього носія може досягати 300 МБ за секунду.

Зберігання на магнітній стрічці далеко не вмирає, а все частіше використовується великими технологічними компаніями для вирішення фундаментальної проблеми зберігання величезних обсягів даних економічно ефективним способом. Google і Amazon, серед багатьох інших провідних технологічних компаній, використовують магнітну стрічку для архівування даних, зберігання яких на жорстких або SSD-накопичувачах було б занадто дорогим. Оскільки магнітна стрічка може зберігати дані в автономному режимі та має термін придатності близько 30 років, вона все ще є найбільш стабільною та безпечною технологією зберігання даних для тривалого архівування.

Чи можуть нові технології зробити магнітне сховище застарілим?

Хоча магнітне сховище все ще домінує для зберігання великих обсягів даних, з’являються нові технології, які одного разу можуть його витіснити. Найвідомішою з цих технологій є зберігання ДНК, яке використовує щільність ДНК для зберігання величезних обсягів даних у неймовірно малих форматах. Один грам ДНК здатний зберігати 215 петабайт даних, що значно перевищує щільність будь-якої іншої технології зберігання. Однак ця технологія ще далека від життєздатності, оскільки швидкість запису для ДНК становить лише 400 байт на секунду, а вартість коливається в тисячі доларів за мегабайт.

Ще одна нова технологія зберігання даних — травлення кристалів, яка одного дня може кинути виклик магнітній стрічці в довгостроковому архівуванні. Ця технологія використовує точні лазерні імпульси для запису даних у формі нанорозмірних точок на тривимірну структуру кварцового диска, який може зберігати до 360 терабайт даних. У цьому форматі дані гіпотетично будуть стабільними протягом мільярдів років. Незважаючи на те, що ця технологія є багатообіцяючою, вона все ще знаходиться в зародковому стані та може залишатися надто дорогою для повсякденних програм зберігання даних.

Також цікаво відзначити, що той самий технологічний розвиток, який сприяє появі абсолютно нових технологій, також може значно оновити магнітну пам’ять. Дослідники нещодавно розробили крихітні магнітні молекули, які одного разу можна буде використовувати для зберігання магнітно записаних даних із щільністю, що в 100 разів перевищує щільність сучасних жорстких дисків. Подібні події переконливо свідчать про те, що є ще багато можливостей для вдосконалення технології магнітного зберігання даних з часом.

Підсумок: магнітне сховище припиняється?

У той час як SSD-накопичувач починає наздоганяти жорсткі диски, магнітне сховище даних ще далеке від застарілого. Для комп’ютерів і серверів магнітні жорсткі диски залишаються більш економічно вигідним носієм інформації, а магнітна стрічка, схоже, залишиться основним носієм архівації в осяжному майбутньому. Хоча нові технології одного разу можуть перевершити магнітні накопичувачі як за ємністю, так і за довговічністю, до комерційної життєздатності їм ще роки або десятиліття.

Враховуючи ці факти, справедливо припустити, що магнітне зберігання даних тут залишиться. Незважаючи на те, що SSD-накопичувачі будуть продовжувати використовуватися в ноутбуках і настільних комп’ютерах, оскільки вартість з часом падає, магнітне сховище все ще має перевагу, коли великі набори даних потрібно зберігати за доступною ціною. Завдяки величезним обсягам даних, які зараз створюються щодня, на ринку є достатній простір для магнітних накопичувачів, твердотільних накопичувачів і нових технологій зберігання, щоб разом рости та процвітати.