Quantumrun

IMAHE CREDIT: Quantumrun

Ang rebolusyon sa digital storage: Umaabot sa mga Kompyuter P3

David Tal, Publisher, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Martes, 09/15/2020 - 15:43

Kadaghanan kaninyo nga nagbasa niini lagmit mahinumdom sa ubos nga floppy disk ug kini solidong 1.44 MB sa disk space. Ang uban kaninyo tingali nasina niadtong usa ka higala sa dihang iyang gitangtang ang unang USB thumb drive, uban ang dako kaayong 8MB nga luna, atol sa usa ka proyekto sa eskwelahan. Karong panahona, wala na ang salamangka, ug naluya na kami. Usa ka terabyte nga memorya ang nag-una sa kadaghanan sa 2018 nga mga desktop-ug gibaligya pa ni Kingston ang usa ka terabyte USB drive karon.

Ang among obsession sa storage motubo matag tuig samtang nagkonsumo kami ug nagmugna og mas daghang digital content, bisan kini usa ka report sa eskwelahan, litrato sa pagbiyahe, mixtape sa imong banda, o usa ka GoPro nga video sa imong pag-ski down sa Whistler. Ang uban nga mga uso sama sa mitumaw nga Internet sa mga Butang makapadali ra sa bukid sa datos nga gihimo sa kalibutan, nga nagdugang dugang nga rocket fuel sa panginahanglan alang sa digital storage

Mao kini ang hinungdan nga hisgutan ang husto nga pagtipig sa datos, bag-ohay lang mi nakahukom nga i-edit kini nga kapitulo pinaagi sa pagbahin niini sa duha. Kini nga katunga magsakup sa mga inobasyon sa teknolohiya sa pagtipig sa datos ug ang epekto niini sa kasagaran nga mga konsumedor sa digital. Samtang, ang sunod nga kapitulo magtabon sa umaabot nga rebolusyon sa panganod.

Mga inobasyon sa pagtipig sa datos sa pipeline

(TL; DR - Ang mosunod nga seksyon naglatid sa bag-ong tech nga makahimo sa mas dako nga gidaghanon sa mga data nga gitipigan ngadto sa mas gamay ug mas episyente nga storage drives. mga uso ug epekto sa pagtipig sa datos, unya among girekomendar ang paglaktaw sa sunod nga subheading.)

Daghan kaninyo ang nakadungog na sa Moore's Law (ang obserbasyon nga ang gidaghanon sa mga transistor sa usa ka dasok nga integrated circuit nagdoble halos matag duha ka tuig), apan sa bahin sa pagtipig sa negosyo sa kompyuter, kita adunay Kryder's Law—sa panguna, ang atong abilidad sa pagpislit. Ang dugang nga mga tipik sa pagkunhod sa mga hard drive nagdoble usab halos matag 18 ka bulan. Kana nagpasabut nga ang tawo nga migasto og $1,500 alang sa 5MB 35 ka tuig na ang milabay mahimo na karon nga mogasto og $600 alang sa usa ka 6TB drive.

Kini usa ka makapakurat nga pag-uswag, ug kini dili mohunong bisan unsang orasa.

Ang mosunud nga lista usa ka mubo nga pagtan-aw sa hapit ug dugay nga mga inobasyon nga gamiton sa mga tiggama sa digital storage aron matagbaw ang among gigutom nga katilingban nga gigutom.

Mas maayo nga hard disk drive. Hangtud sa sayong bahin sa 2020s, ang mga tiggama magpadayon sa paghimo sa tradisyonal nga mga hard disk drive (HDD), pagputos sa daghang kapasidad sa panumduman hangtod nga dili na kami makahimo sa paghimo sa mga hard disk nga labi ka baga. Ang mga teknik nga giimbento aron manguna niining katapusang dekada sa HDD tech naglakip Shingled Magnetic Recording (SMR), gisundan sa Duha ka Dimensyon nga Magnetic Recording (TDMR), ug posible Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR).

Solid nga estado nga mga hard drive. Ang pag-ilis sa tradisyonal nga hard disk drive nga gihisgotan sa ibabaw mao ang solid state hard drive (SATA SSD). Dili sama sa mga HDD, ang mga SSD walay bisan unsang spinning disks-sa pagkatinuod, wala sila'y bisan unsa nga nagalihok nga mga bahin. Gitugotan niini ang mga SSD nga molihok nga mas paspas, sa gagmay nga mga gidak-on, ug adunay labi ka lig-on kaysa sa gisundan niini. Ang mga SSD kay usa na ka sumbanan sa mga laptop karon ug anam-anam nga nahimong standard nga hardware sa kadaghanan sa bag-ong mga modelo sa desktop. Ug samtang sa sinugdan mas mahal kaysa sa mga HDD, ang ilang Ang presyo mas paspas nga nahulog kaysa sa mga HDD, nga nagpasabot nga ang ilang mga halin mahimong makaapas sa mga HDD sa tunga-tunga sa 2020s.

Ang sunod nga henerasyon nga mga SSD anam-anam usab nga gipaila, uban sa mga tiggama nga nagbalhin gikan sa SATA SSDs ngadto sa PCIe SSDs nga adunay labing menos unom ka pilo sa bandwidth sa SATA drive ug nagtubo.

Ang memorya sa flash mahimong 3D. Apan kung ang katulin mao ang katuyoan, wala’y makapugong sa pagtipig sa tanan sa panumduman.

Ang mga HDD ug SSD mahimong itandi sa imong long-term memory, samtang ang flash mas susama sa imong short-term memory. Ug sama sa imong utok, ang usa ka kompyuter sa naandan nanginahanglan sa duha ka matang sa pagtipig aron molihok. Kasagaran nga gitawag nga random access memory (RAM), ang tradisyonal nga personal nga mga kompyuter lagmit nga adunay duha ka stick sa RAM sa 4 hangtod 8GB matag usa. Sa kasamtangan, ang pinakabug-at nga mga hitters sama sa Samsung karon nagbaligya sa 2.5D memory card nga adunay 128GB matag usa-kahibulongan alang sa mga hardcore gamers, apan mas praktikal alang sa sunod nga henerasyon nga supercomputers.

Ang hagit sa kini nga mga memory card mao nga sila nagdagan sa parehas nga pisikal nga mga pagpugong nga giatubang sa mga hard disk. Ang mas grabe pa, ang gagmay nga mga transistor mahimong sulod sa RAM, mas grabe ang ilang nahimo sa paglabay sa panahon-ang mga transistor mas lisud nga mapapas ug tukma nga isulat, nga sa kadugayan moigo sa usa ka performance wall nga nagpugos sa ilang pag-ilis sa bag-ong RAM sticks. Tungod niini, ang mga kompanya nagsugod sa pagtukod sa sunod nga henerasyon sa mga memory card:

3D NAND. Ang mga kompanya sama sa Intel, Samsung, Micron, Hynix, ug Taiwan Semiconductor nagduso alang sa halapad nga pagsagop sa 3D NAND, nga nagtapok sa mga transistor ngadto sa tulo ka dimensyon sulod sa usa ka chip.
Resistive Random Access Memory (RAM). Kini nga teknolohiya naggamit og resistensya imbes nga usa ka electric charge aron tipigan ang mga bit (0s ug 1s) sa memorya.
3D chips. Kini pagahisgotan sa mas detalyado sa sunod nga serye nga kapitulo, apan sa mubo, 3D chips tumong sa paghiusa sa computing ug data storage sa vertically stacked layers, sa ingon pagpalambo sa pagproseso katulin ug pagkunhod sa konsumo sa enerhiya.
Phase Change Memory (PCM). ang tech luyo sa mga PCM batakan nagpainit ug nagpabugnaw sa chalcogenide nga bildo, nga nagbalhin niini tali sa crystallized ngadto sa non-crystallized nga mga estado, ang matag usa adunay ilang talagsaon nga electrical resistances nga nagrepresentar sa binary 0 ug 1. Sa higayon nga mahingpit, kini nga tech molungtad og mas dugay kay sa kasamtangan nga mga variant sa RAM ug dili mausab, nagpasabot kini makakupot ug data bisan pa nga ang gahum kay off (dili sama sa tradisyonal nga RAM).
Spin-Transfer Torque Random-Access Memory (STT-RAM). Usa ka gamhanan nga Frankenstein nga naghiusa sa kapasidad sa DRAM uban sa gikusgon sa SRAM, uban sa gipaayo nga non-volatility ug duol sa walay kinutuban nga paglahutay.
3D XPoint. Uban niini nga teknolohiya, imbis nga mosalig sa mga transistor sa pagtipig sa impormasyon, 3D Xpoint naggamit sa usa ka mikroskopikong mata sa mga alambre, nga gi-coordinate sa usa ka "selector" nga gipatong sa ibabaw sa usag usa. Kung mahingpit na, mahimo’g mabag-o niini ang industriya tungod kay ang 3D Xpoint dili mabag-o, molihok libu-libo ka beses nga mas paspas kaysa sa NAND flash, ug 10 ka beses nga mas dasok kaysa DRAM.

Sa laing pagkasulti, hinumdomi kung giingon namon nga "Ang mga HDD ug SSD mahimong itandi sa imong dugay nga panumduman, samtang ang flash mas susama sa imong mubo nga panumduman"? Aw, ang 3D Xpoint magdumala sa duha ug mas maayo kay sa bisan hain sa gilain.

Bisan unsa nga kapilian ang modaog, kining tanan nga mga bag-ong porma sa panumduman sa flash maghatag dugang nga kapasidad sa memorya, katulin, paglahutay ug kahusayan sa kuryente.

Long-term nga mga inobasyon sa pagtipig. Samtang, alang sa mga kaso sa paggamit diin ang katulin dili kaayo hinungdanon kaysa pagpreserbar sa daghang mga datos, ang mga bag-o ug teoretikal nga teknolohiya karon anaa sa mga buhat:

Mga tape drive. Naimbento kapin sa 60 ka tuig na ang milabay, orihinal namong gigamit ang mga tape drive sa pag-archive sa buhis ug mga dokumento sa pag-atiman sa panglawas. Karon, kini nga teknolohiya giperpekto duol sa teoretikal nga peak niini Ang IBM nagbutang ug rekord pinaagi sa pag-archive sa 330 ka terabytes sa wala ma-compress nga datos (~330 ka milyon nga mga libro) ngadto sa usa ka tape cartridge sa gidak-on sa imong kamot.
Pagtipig sa DNA. Mga tigdukiduki gikan sa University of Washington ug Microsoft Research nakamugna ug sistema sa pag-encode, pagtipig ug pagkuha sa digital data gamit ang mga molekula sa DNA. Kung mahingpit na, kini nga sistema mahimo’g usa ka adlaw nga mag-archive sa kasayuran nga milyon-milyon nga mga beses nga mas compact kaysa sa karon nga mga teknolohiya sa pagtipig sa datos.
Kilobyte nga masulat nga atomic memory. Pinaagi sa pagmaniobra sa indibidwal nga mga atomo sa klorin sa usa ka patag nga panid nga tumbaga, gisulat sa mga siyentista usa ka 1-kilobyte nga mensahe sa 500 ka terabit kada pulgadang kuwadrado—mga 100 ka pilo nga mas daghang impormasyon kada pulgadang kuwadrado kay sa labing episyente nga hard drive sa merkado.
5D nga pagtipig sa datos. Kini nga espesyal nga sistema sa pagtipig, nga gipangunahan sa Unibersidad sa Southampton, adunay 360 TB/disc data nga kapasidad, thermal stability hangtod sa 1,000°C ug hapit walay kinutuban nga kinabuhi sa temperatura sa kwarto (13.8 bilyon ka tuig sa 190°C). Sa laing pagkasulti, ang 5D nga pagtipig sa datos mahimong sulundon alang sa paggamit sa archival sa mga museyo ug librarya.

Software-Defined Storage Infrastructure (SDS). Dili lang ang storage hardware nga nakakita og kabag-ohan, apan ang software nga nagpadagan niini nag-agi usab sa makapahinam nga kalamboan. SDS gigamit kasagaran sa dagkong kompanya sa kompyuter network o cloud storage services diin ang data gitipigan sa sentro ug gi-access pinaagi sa indibidwal, konektado nga mga himan. Nagkinahanglan kini sa kinatibuk-ang gidaghanon sa kapasidad sa pagtipig sa datos sa usa ka network ug gibulag kini sa nagkalain-laing mga serbisyo ug mga himan nga nagdagan sa network. Ang mas maayo nga mga sistema sa SDS gi-code sa tanang panahon aron mas episyente nga magamit ang kasamtangan (imbes bag-o) nga storage hardware.

Magkinahanglan pa ba kita og storage sa umaabot?

Okay, mao nga ang teknolohiya sa pagtipig mouswag sa daghang mga sunod nga mga dekada. Apan ang butang nga kinahanglan natong tagdon mao, unsa man ang kalainan niini?

Ang kasagaran nga tawo dili gayud mogamit sa terabyte sa storage space nga anaa na karon sa pinakabag-o nga mga modelo sa desktop computer. Ug sa laing duha ngadto sa upat ka tuig, ang imong sunod nga smartphone adunay igo nga storage space aron mapuno ang usa ka tuig nga kantidad sa mga hulagway ug mga video nga dili kinahanglan nga limpyohan ang imong device. Sigurado, adunay usa ka minorya sa mga tawo didto nga gusto nga maghugpong sa daghang mga datos sa ilang mga kompyuter, apan alang sa uban kanamo, adunay daghang mga uso nga nagpamenos sa among panginahanglan alang sa sobra, pribado nga gipanag-iya nga disk storage space.

Mga serbisyo sa streaming. Kaniadto, ang among mga koleksyon sa musika naglakip sa pagkolekta sa mga rekord, dayon mga cassette, dayon mga CD. Sa dekada 90, ang mga kanta nahimong digitalized ngadto sa mga MP3 aron itago sa liboan (una pinaagi sa torrents, unya mas daghan pinaagi sa digital stores sama sa iTunes). Karon, imbes nga magtipig ug mag-organisar og koleksyon sa musika sa imong computer sa balay o telepono, mahimo namong i-stream ang walay kinutuban nga gidaghanon sa mga kanta ug paminawon kini bisan asa pinaagi sa mga serbisyo sama sa Spotify ug Apple Music.

Kini nga pag-uswag una nga nakunhuran ang pisikal nga espasyo nga musika nga gikuha sa balay, dayon ang digital nga wanang sa imong kompyuter. Karon kini tanan mapulihan sa usa ka eksternal nga serbisyo nga naghatag kanimo og barato ug kombenyente, bisan asa/bisan unsang orasa nga access sa tanang musika nga imong gusto. Siyempre, kadaghanan kaninyo nga nagbasa niini lagmit aduna pa'y pipila ka mga CD nga nahimutang sa palibot, kadaghanan aduna pa'y solidong koleksyon sa mga MP3 sa ilang kompyuter, apan ang sunod nga henerasyon sa mga tiggamit sa kompyuter dili mag-usik sa ilang panahon sa pagpuno sa ilang mga kompyuter sa musika nga ilang mahimo. libre nga pag-access online.

Dayag nga, kopyaha ang tanan nga akong gisulti bahin sa musika ug ipadapat kini sa pelikula ug telebisyon (hello, Netflix!)

social media. Uban sa musika, pelikula, ug mga salida sa TV nga nagkagamay sa atong mga personal nga kompyuter, ang sunod nga kinadak-ang porma sa digital nga sulod mao ang personal nga mga hulagway ug mga video. Sa makausa pa, kami kanunay nga naghimo og mga litrato ug video sa pisikal, sa katapusan aron makolekta ang abog sa among attic. Dayon ang among mga hulagway ug mga video nahimong digital, aron lamang mangolekta og abog sa ubos nga bahin sa among mga kompyuter. Ug mao kana ang isyu: Panagsa ra kami motan-aw sa kadaghanan sa mga litrato ug video nga among gikuha.

Apan human nahitabo ang social media, ang mga site sama sa Flickr ug Facebook naghatag kanamo og abilidad sa pagpaambit sa walay kinutuban nga gidaghanon sa mga hulagway sa usa ka network sa mga tawo nga among gimahal, samtang gitipigan usab ang mga litrato (libre) sa usa ka sistema sa folder nga nag-organisar sa kaugalingon o timeline. Samtang kini nga sosyal nga elemento, inubanan sa gagmay, high-end nga mga camera sa telepono, nagpadako pag-ayo sa gidaghanon sa mga litrato ug video nga gihimo sa kasagaran nga tawo, gipakunhod usab niini ang among batasan sa pagtipig sa mga litrato sa among mga pribadong kompyuter, nga nagdasig kanamo sa pagtipig niini online, pribado. o sa publiko.

Cloud ug mga serbisyo sa kolaborasyon. Gihatag ang katapusang duha ka punto, ang mapainubsanon nga dokumento sa teksto (ug pipila ka uban pang mga tipo sa datos sa niche) nagpabilin. Kini nga mga doc, kon itandi sa multimedia nga bag-o lang natong gihisgutan, kasagaran gamay kaayo nga ang pagtipig niini sa imong kompyuter dili gayud mahimong problema.

Bisan pa, sa among nagkadako nga mobile nga kalibutan, adunay nagkadako nga panginahanglan sa pag-access sa mga dokumento samtang nagbiyahe. Ug dinhi pag-usab, ang parehas nga pag-uswag nga among gihisgutan sa musika nahitabo dinhi-diin una namon gidala ang mga dokumento gamit ang mga floppy disk, CD, ug USB, karon gigamit namon ang labi ka kombenyente ug nakatuon sa mga konsumedor. panganod sa pagtipig mga serbisyo, sama sa Google Drive ug Dropbox, nga nagtipig sa among mga dokumento sa usa ka eksternal nga sentro sa datos aron among ma-access nga luwas online. Ang mga serbisyo nga sama niini nagtugot kanamo sa pag-access ug pagpaambit sa among mga dokumento bisan asa, bisan unsang orasa, sa bisan unsang aparato o operating system.

Aron mahimong patas, ang paggamit sa mga serbisyo sa streaming, social media, ug mga serbisyo sa panganod wala magpasabut nga ibalhin namon ang tanan sa panganod-pipila ka mga butang nga gusto namon nga huptan nga sobra ka pribado ug luwas-apan kini nga mga serbisyo naputol, ug magpadayon sa pagputol, ang kinatibuk-ang kantidad sa pisikal nga data storage space nga atong gikinahanglan sa pagpanag-iya matag tuig.

Ngano nga labi pa nga hinungdanon ang pagtipig

Samtang ang kasagaran nga indibidwal tingali makakita og gamay nga panginahanglan alang sa dugang nga digital storage, adunay dagkong pwersa nga nagdula nga nagduso sa Kryder's Law sa unahan.

Una, tungod sa hapit-tuig nga lista sa mga paglapas sa seguridad sa lainlaing mga kompanya sa serbisyo sa tech ug pinansyal — ang matag usa nagpameligro sa digital nga kasayuran sa milyon-milyon nga mga indibidwal — ang mga kabalaka bahin sa pagkapribado sa datos husto nga nagtubo taliwala sa publiko. Depende sa indibidwal nga mga panginahanglan, kini mahimong makaduso sa panginahanglan sa publiko alang sa mas dako ug mas barato nga mga opsyon sa pagtipig sa datos alang sa personal nga paggamit aron malikayan nga magdepende sa panganod. Ang umaabot nga mga indibidwal mahimo pa gani nga mag-set up sa mga pribadong data storage server sulod sa ilang mga balay aron makonektar sa gawas imbes nga magdepende sa mga server nga gipanag-iya sa dagkong mga kompanya sa tech.

Ang laing konsiderasyon mao nga ang mga limitasyon sa pagtipig sa datos sa pagkakaron nagbabag sa pag-uswag sa daghang sektor gikan sa biotech ngadto sa artificial intelligence. Ang mga sektor nga nagsalig sa akumulasyon ug pagproseso sa dagkong datos kinahanglan nga magtipig labi ka daghan nga datos aron mabag-o ang mga bag-ong produkto ug serbisyo.

Sunod, sa ulahing bahin sa 2020s, ang Internet of Things (IoT), autonomous nga mga sakyanan, robot, augmented reality, ug uban pa nga sunod-sunod nga henerasyon nga 'edge technologies' mag-aghat sa pagpamuhunan sa storage tech. Kini tungod kay aron molihok kini nga mga teknolohiya, kinahanglan nila nga adunay gahum sa pag-compute ug kapasidad sa pagtipig aron masabtan ang ilang palibot ug molihok sa tinuud nga oras nga wala’y kanunay nga pagsalig sa panganod. Atong susihon kini nga konsepto sa dugang pa kapitulo lima sa kini nga serye.

Sa katapusan, ang Internet sa mga Butang (gipasabut sa hingpit sa among Kaugmaon sa Internet series) moresulta sa binilyon ngadto sa trilyon nga mga sensor nga nagsubay sa lihok o kahimtang sa binilyon ngadto sa trilyon nga mga butang. Ang kadaghanon sa datos nga mabuhat niining dili maihap nga mga sensor mangayo ug epektibo nga kapasidad sa pagtipig sa dili pa kini epektibo nga maproseso sa mga supercomputer nga among tabonan sa hapit na matapos kini nga serye.

Sa kinatibuk-an, samtang ang kasagaran nga tawo mokunhod sa ilang panginahanglan alang sa personal nga gipanag-iya, digital storage hardware, ang tanan sa planeta makabenepisyo gihapon sa dili direkta gikan sa walay kinutuban nga kapasidad sa pagtipig nga itanyag sa umaabot nga digital storage nga mga teknolohiya. Siyempre, sama sa gipaila sa sayo pa, ang kaugmaon sa pagtipig anaa sa panganod, apan sa dili pa kita makasulod sa ilong sa lawom nga hilisgutan, kinahanglan una natong masabtan ang mga komplimentaryong rebolusyon nga nahitabo sa pagproseso (microchip) nga bahin sa negosyo sa kompyuter-ang topiko sa sunod nga kapitulo.