Harde schijven zijn nog steeds een integraal onderdeel van gegevensopslag, maar hoewel ze steeds groter en sneller worden, is hun rol in de loop der jaren kleiner geworden. Ooit de standaardkeuze voor bijna elke werkbelasting, zijn HDD’s nu steeds meer beperkt tot gebieden waar capaciteit en kosten per TB belangrijker zijn dan snelheid, latentie en energieverbruik.
Natuurlijk gebeurde deze stap niet van de ene op de andere dag. Flash-opslag wordt goedkoper, compacter en betrouwbaarder, en datacenters staan onder druk om het stroomverbruik, de koelingsvereisten en zelfs het fysieke gebruik te verminderen. Tegelijkertijd blijft de hoeveelheid gegenereerde gegevens groeien, waardoor operators gedwongen worden opnieuw na te denken over hoe en waar informatie wordt opgeslagen.
Als gevolg hiervan wordt een verscheidenheid aan technologieën onderzocht als alternatief voor harde schijven en we hebben er hier veel besproken. TechRadar Pro. Sommige technologieën zijn al in productieomgevingen verschenen, terwijl andere nog… experimenteel zijn, zou je kunnen zeggen.
Dit is een technologie waar je de komende jaren nog veel meer over zult horen.
1. Enterprise SSD met hoge capaciteit
SSD’s zijn uiteraard de meest voor de hand liggende kandidaten om harde schijven te vervangen, vooral in moderne datacenters. Leveranciers pushen flash nu tot ver voorbij de grens van 100 TB en richten zich rechtstreeks op werklasten die ooit afhankelijk waren van grote HDD-arrays.
Micron’s 6600 ION is beschikbaar in een 122TB PCIe Gen5-configuratie en kan worden geüpgraded naar 245TB. Met deze capaciteit beweert Micron dat één rack tot 88 PB aan opslagruimte kan bevatten, terwijl een 2U-server gevuld met 36 E3.S SSD’s tot 4,42 PB kan herbergen.
De schijf is gebouwd op Micron’s G9 NAND en geeft prioriteit aan dichtheid, energie-efficiëntie en ruimtebesparing, met als doel grootschalige operators en ondernemingen in staat te stellen opslag te consolideren en tegelijkertijd het energieverbruik en de koelingsvereisten te verlagen.
2. SSD E2-vormfactor
De E2 SSD-vormfactor richt zich op een ander marktsegment, met een focus op warme gegevens die zich tussen warme en koude opslagniveaus bevinden. Het is ontworpen om grote HDD-arrays te vervangen waarbij capaciteit en kosten belangrijker zijn dan topprestaties.
E2 is ontwikkeld door samenwerking tussen SNIA en het Open Compute Project en richt zich op flashdichtheden op petabyte-schaal in standaard 2U-servers. In zijn meest ambitieuze vorm kan een enkele E2-drive maximaal 1 PB QLC-flash bevatten.
Het ontwerp volgt de EDSFF-standaard van Ruler en maakt gebruik van NVMe via PCIe 6.0. Stroomverbruik en warmteafgifte blijven grote uitdagingen, maar voorstanders zien de E2 als een praktische, op flash gebaseerde oplossing tussen dure, krachtige SSD’s en ruimtevretende HDD-opslag.
3. 5D-geheugenkristalopslag
5D-geheugenkristalopslag vervult een heel andere rol dan harde schijven, waarbij de nadruk ligt op archiefduurzaamheid op lange termijn in plaats van op snelheid. Deze technologie maakt gebruik van gesmolten silicaglas dat is geëtst met een femtosecondelaser om gegevens in microscopische structuren te coderen.
Informatie wordt opgeslagen in vijf dimensies, waarbij ruimtelijke positie wordt gecombineerd met oriëntatie en intensiteit. Er wordt beweerd dat één enkele glazen schijf van 5 inch in staat is om tot 360 TB op te slaan, waarbij de gegevens gedurende zeer lange perioden stabiel blijven bij temperaturen tot 190 ° C.
Zoals vaak het geval is met nieuwe experimentele technologie, is het huidige prototype traag, met schrijfsnelheden van ongeveer 4 MB/s en leessnelheden van bijna 30 MB/s, waarmee het op het niveau van koude opslag komt.
4. Opslag van DNA-gegevens
In plaats van magneten of ladingen te gebruiken, codeert deze aanpak, misschien wel het meest radicale alternatief voor harde schijven, digitale gegevens in synthetisch DNA door binaire gegevens in vier DNA-basen te vertalen.
Hierdoor kunnen (althans in theorie) grote hoeveelheden informatie worden opgeslagen in een kleine fysieke ruimte. Sommige bedrijven beweren dat DNA-opslag er op grote schaal voor zou kunnen zorgen dat menselijke gegevens in één datacenterrek passen.
DNA blijft duizenden jaren stabiel zonder elektriciteit, waardoor het aantrekkelijk is voor bewaring op de lange termijn. Hoewel er vroege commerciële producten bestaan, presteren ze traag, zijn de kosten hoog en is de DNA-opslag nog niet klaar voor algemeen gebruik.
5. Staande golfopslag
Staande golfopslag of SWS is een nieuwe poging om gegevensbehoud op de lange termijn te heroverwegen door stroom, vernieuwingscycli en magnetische media volledig te elimineren. De technologie, ontwikkeld bij Wave Domain door Clark Johnson, het brein achter de HDTV-revolutie, is geïnspireerd op vroege fotografische technieken, waarbij gegevens worden opgeslagen als kleurinterferentiepatronen in een zilverhalogenide-emulsie.
Deze methode vangt staande lichtgolven op in een duurzame plaat, waardoor een fysiek record ontstaat dat eeuwenlang stabiel kan blijven zonder energie-input. NASA testte maandenlang blootgestelde monsters aan kosmische straling op het Internationale Ruimtestation, zonder dat er meetbare gegevensverslechtering werd gerapporteerd.
Staande golfopslag is bedoeld voor koude archieven en niet voor actieve systemen. Toegang vereist scannen en optische ondersteuning, maar de weerstand tegen straling, vocht en tijd maakt het een kandidaat voor wetenschappelijke, overheids-, en dataruimte die veel langer mee moet gaan dan harde schijven of tape.
6. SSD-tape hybride
Huawei’s Magneto-Electric Disk (MED) gebruikt een interne SSD voor snelle toegang, samen met een ingebouwd tapemechanisme, maar presenteert zichzelf extern als een blokopslagapparaat en niet als een traditioneel tapesysteem.
Gegevens die snellere toegang vereisen, worden naar de SSD-sectie geschreven, terwijl koelere gegevens automatisch naar interne tape worden verplaatst. Het ophalen van gegevens die op tape zijn opgeslagen duurt langer, maar dit systeem vermijdt de complexiteit van externe tapebibliotheken en vermindert het stroomverbruik in vergelijking met grote HDD-arrays.
Door het plakband achter een schijfachtige interface te verbergen, richt dit ontwerp zich op werklasten die tussen warme en koude opslag vallen. We verwachten de eerste generatie in 2025 en het model van de tweede generatie in 2026 of 2027, maar Huawei heeft de laatste tijd geen aankondigingen gedaan.
7. Atoom- en defectgebaseerde opslag
Het concept van atomaire en op defecten gebaseerde opslag duwt de gegevensopslag naar het niveau van individuele atomen. Academisch onderzoek heeft aangetoond hoe kleine defecten in kristallen kunnen fungeren als binaire geheugencellen.
In één benadering worden met zeldzame aarde gedoteerde kristallen gebruikt om ladingen op te vangen die enen en nullen vertegenwoordigen. Elk ontbrekend atoom functioneert als een enkele bit, waardoor een extreme datadichtheid in een zeer klein volume mogelijk is.
Deze technologie is experimenteel en traag, maar kan in theorie terabytes aan gegevens opslaan in een ruimte die niet groter is dan een rijstkorrel. De nadruk ligt uiteraard op archiefopslag op lange termijn en niet op actief gebruik.
8. UltraRAM
Het doel is om opslag en geheugen te combineren in één technologie. Afkomstig uit onderzoek aan de Lancaster University en ontwikkeld door de Britse startup Quinas Technology, richt UltraRAM zich op DRAM-achtige snelheden met niet-vluchtigheid in SSD-stijl.
UltraRAM slaat elektronen op in kwantumbronnen, waardoor snelle toegang mogelijk is zonder de constante verversing die DRAM vereist of de slijtagemechanismen die gepaard gaan met flash. Het stroomverbruik zal naar verwachting ook veel lager zijn dan bij bestaande geheugentechnologieën.
Overheidsfinanciering en erkenning door de industrie hebben ertoe bijgedragen dat UltraRAM verder ging dan alleen laboratoriumdemonstraties. Maar de productiebeperkingen blijven bestaan, en de toekomst hangt af van de vraag of het bedrijf economisch kan floreren.
9. Organische en moleculaire opslag
Dit onderzoek onderzoekt of gegevens op chemische schaal kunnen worden opgeslagen, in plaats van via magneten of ladingen. Onderzoekers in China onderzoeken moleculaire harde schijven gemaakt van organometaalverbindingen.
Gegevens worden geschreven en gelezen met behulp van een geleidende atoomkrachtmicroscooptip die een gecontroleerde chemische reactie teweegbrengt. Dit maakt een uitstekende controle van de geleidingstoestand en een zeer hoge theoretische gegevensdichtheid mogelijk.
Het kan ook codering rechtstreeks binnen het materiaal mogelijk maken. Hoewel veelbelovend, blijven de robuustheid, schaalbaarheid en bruikbaarheid van lees-schrijfmechanismen onopgelost.
10. Keramische opslag
Keramische opslag is bedoeld voor archiveringsgegevens, waarbij een lange levensduur en energie-efficiëntie prioriteit krijgen boven de toegangssnelheid. Het door Western Digital gesteunde Cerabyte loopt voorop in deze aanpak en gebruikt lasergeëtste keramische nanolagen om gegevens op te slaan in een inert medium dat is ontworpen om duizenden jaren stabiel te blijven zonder dat er stroom nodig is.
De eerste pilotsystemen zullen naar verwachting ongeveer 1 PB per rack leveren, hoewel de toegangstijden erg traag zijn vergeleken met schijf- of flashsystemen. De routekaart van Cerabyte laat een veel hogere dichtheid zien, met doelstellingen die oplopen tot 100 PB per rack en hogere overdrachtssnelheden.
Als deze doelen worden bereikt, zou keramische opslag rechtstreeks kunnen concurreren met tape en harde schijven voor koude archieven, maar voorlopig bevindt keramische opslag zich op een niveau van langdurige bewaring vergeleken met dagelijkse opslag.
Volg TechRadar op Google Nieuws En voeg ons toe als voorkeursbron om nieuws, recensies en onze deskundige meningen in uw feed te krijgen. Klik dan zeker op de knop Volgen!
En jij kunt dat natuurlijk ook Volg TechRadar op TikTok voor nieuws, recensies, unboxings in videovorm en ontvang regelmatig updates van ons Wat is het Ook.
