Quantumrun

CREIDMHEASA ÍOMHÁ: Quantumrun

An réabhlóid stórála digiteach: Todhchaí na Ríomhairí P3

David Tal, Foilsitheoir, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Dé Máirt, 09/15/2020 - 15:43

Is dócha gur cuimhin leis an gcuid is mó agaibh atá á léamh seo an diosca flapach humble agus tá sé soladach 1.44 MB de spás diosca. Is dócha go raibh cuid agaibh in éad leis an gcara amháin sin nuair a bhuail sé amach an chéad tiomántán ordóg USB, lena 8MB spás iontach, le linn tionscadail scoile. Faoi láthair, tá an draíocht imithe, agus táimid tar éis éirí jaded. Tagann terabyte cuimhne amháin caighdeánach i bhformhór na ndeasc 2018 - agus díolann Kingston fiú thiomáineann USB terabyte amháin anois.

Méadaíonn ár n-obsession le stóráil bliain i ndiaidh bliana agus muid ag ithe agus ag cruthú níos mó ábhar digiteach, cibé an tuairisc scoile, grianghraf taistil, mixtape do bhanna, nó físeán GoPro de tú ag sciáil síos Whistler. Ní dhéanfaidh treochtaí eile cosúil le hIdirlíon na Rudaí atá ag teacht chun cinn ach dlús a chur leis an sliabh sonraí a tháirgeann an domhan, ag cur tuilleadh breosla roicéad leis an éileamh ar stóráil dhigiteach.

Sin an fáth chun stóráil sonraí a phlé i gceart, shocraigh muid le déanaí an chaibidil seo a chur in eagar trína roinnt ina dhá cheann. Clúdóidh an leath seo na nuálaíochtaí teicneolaíochta i stóráil sonraí agus an tionchar a bheidh aige ar ghnáth-thomhaltóirí digiteacha. Idir an dá linn, clúdóidh an chéad chaibidil eile an réabhlóid atá le teacht sa scamall.

Nuálaíochtaí stórála sonraí atá ar bun

(TL; DR - Tugann an chuid seo a leanas breac-chuntas ar an teicneolaíocht nua a ligfidh do chainníochtaí níos mó sonraí a stóráil ar thiomántáin stórála atá níos lú agus níos éifeachtaí. treochtaí agus tionchair maidir le stóráil sonraí, mar sin molaimid gan bacadh le go dtí an chéad fho-cheannteideal eile.)

Chuala go leor agaibh trácht ar Dhlí Moore cheana féin (an tuairim go ndúblaítear líon na dtrasraitheoirí i gciorcad iomlánaithe dlúth thart ar gach dhá bhliain), ach ar thaobh stórála an ghnó ríomhaireachta, tá Dlí Kryder againn—go bunúsach, ár gcumas brú a chur ar. Tá méadú ag teacht ar líon na dtiomántán crua atá ag dul i laghad gach 18 mí freisin. Ciallaíonn sé sin go bhféadfaidh an duine a chaith $1,500 ar 5MB 35 bliain ó shin $600 a chaitheamh anois ar thiomáint 6TB.

Is dul chun cinn uafásach é seo, agus níl sé ag stopadh am ar bith go luath.

Is léargas gairid é an liosta seo a leanas ar na nuálaíochtaí gar-théarmacha agus fadtéarmacha a úsáidfidh monaróirí stórála digiteacha chun ár sochaí a bhfuil ocras stórála uirthi a shásamh.

Is fearr a thiomáineann diosca crua. Go dtí go luath sna 2020idí, leanfaidh monaróirí ag tógáil tiomántáin dhiosca crua traidisiúnta (HDD), ag pacáil i gcumas cuimhne níos mó go dtí nach féidir linn dioscaí crua a thógáil níos dlúithe a thuilleadh. Áirítear ar na teicníochtaí a ceapadh chun an deich mbliana deiridh seo de theicneolaíocht HDD a threorú Taifeadadh Maighnéadach Shingled (SMR), ina dhiaidh sin Taifeadadh Maighnéadach Déthoiseach (TDMR), agus b'fhéidir Taifeadadh Maighnéadach Teas-Chuidithe (HAMR).

Tiomáineann crua stát soladach. Tá tiomántán crua an staid sholadach (SATA SSD) in ionad an tiomántáin chrua traidisiúnta atá luaite thuas. Murab ionann agus HDDanna, níl aon dioscaí sníomh ag SSDanna - go deimhin, níl aon pháirteanna gluaiste acu ar chor ar bith. Ligeann sé seo do SSDanna oibriú i bhfad níos tapúla, ag méideanna níos lú, agus le marthanacht níos mó ná a réamhtheachtaí. Tá SSDanna mar chaighdeán cheana féin ar ríomhairí glúine an lae inniu agus de réir a chéile ag éirí mar chrua-earraí caighdeánacha ar fhormhór na samhlacha deisce nua. Agus cé go raibh i bhfad níos costasaí ar dtús ná HDDs, tá a gcuid Tá praghas ag titim níos tapúla ná HDDs, rud a chiallaíonn go bhféadfadh a ndíolacháin HDDanna a shárú go hiomlán faoi lár na 2020idí.

Tá SSDanna den chéad ghlúin eile á dtabhairt isteach de réir a chéile freisin, le monaróirí ag aistriú ó SATA SSDs go SSDs PCIe a bhfuil ar a laghad sé huaire an bandaleithead de thiomáineann SATA agus atá ag fás.

Téann cuimhne flash i 3D. Ach más é luas an sprioc, ní shásaíonn aon rud gach rud a stóráil i gcuimhne.

Is féidir HDDs agus SSDanna a chur i gcomparáid le do chuimhne fadtéarmach, ach tá splanc níos cosúla le do chuimhne gearrthéarmach. Agus díreach cosúil le d'inchinn, tá an dá chineál stórála ag teastáil ó ríomhaire go traidisiúnta chun feidhmiú. Ar a dtugtar cuimhne rochtana randamach (RAM) go coitianta, is gnách go dtiocfaidh ríomhairí pearsanta traidisiúnta le dhá bhata RAM ag 4 go 8GB an ceann. Idir an dá linn, tá na buailteoirí is troime cosúil le Samsung ag díol cártaí cuimhne 2.5D a bhfuil 128GB an ceann acu - iontach do gamers croí-chrua, ach níos praiticiúla d'ollríomhairí den chéad ghlúin eile.

Is é an dúshlán a bhaineann leis na cártaí cuimhne seo ná go bhfuil na srianta fisiceacha céanna le sárú acu ar dhioscaí crua. Níos measa ná sin, éiríonn na trasraitheoirí níos lú taobh istigh de RAM, is amhlaidh is measa a fheidhmíonn siad le himeacht ama – bíonn sé níos deacra ar na trasraitheoirí a scriosadh agus a scríobh go cruinn, ag bualadh balla feidhmíochta sa deireadh a chuireann iallach orthu maidí RAM úra a chur ina n-ionad. Ina fhianaise seo, tá cuideachtaí ag tosú ar an gcéad ghlúin eile de chártaí cuimhne a thógáil:

3D NAND. Tá cuideachtaí ar nós Intel, Samsung, Micron, Hynix, agus Taiwan Semiconductor ag iarraidh go nglacfar ar scála mór 3D NAND, a chruann trasraitheoirí i dtrí thoise taobh istigh de sliseanna.
Cuimhne Rochtana Randamach Frithsheasmhacha (Ram). Úsáideann an teicneolaíocht seo friotaíocht in ionad lucht leictreach chun giotán cuimhne (0s agus 1s) a stóráil.
Sliseanna 3D. Déanfar é seo a phlé go mion sa chéad chaibidil eile den tsraith, ach go hachomair, Sliseanna 3D Tá sé d'aidhm aige an ríomhaireacht agus an stóráil sonraí a chomhcheangal i sraitheanna atá cruachta go hingearach, rud a fheabhsóidh luasanna próiseála agus ídiú fuinnimh a laghdú.
Cuimhne Athraithe Céime (PCM). An tech taobh thiar de PCMs téann agus fuaraíonn gloine chailiginíde go bunúsach, agus é á aistriú idir criostalaithe go stáit neamhchriostalaithe, gach ceann lena fhriotaíocht leictreach uathúla a léiríonn an dénártha 0 agus 1. Nuair a bheidh sé foirfe, mairfidh an teicneolaíocht seo i bhfad níos faide ná na leaganacha RAM reatha agus tá sé neamh-luaineach, rud a chiallaíonn. is féidir leis sonraí a choinneáil fiú nuair a bhíonn an chumhacht múchta (murab ionann agus RAM traidisiúnta).
Cuimhne Rochtana Random-Rochtana ar Chasmhóimint Casmhóiminte-Aistrithe (STT-RAM). Frankenstein cumhachtach a chomhcheanglaíonn cumas na Dram le luas na SRAM, chomh maith le neamh-luaineacht fheabhsaithe agus seasmhachta beagnach gan teorainn.
3D XPoint. Leis an teicneolaíocht seo, in ionad a bheith ag brath ar thrasraitheoirí chun faisnéis a stóráil, Cluiche 3d pointe xpoint úsáideann sé mogalra micreascópach sreang, arna chomhordú ag "roghnóir" atá cruachta ar bharr a chéile. Nuair a bheidh sé foirfe, d'fhéadfadh sé seo an tionscal a réabhlóidiú ós rud é go bhfuil 3D Xpoint neamh-luaineach, oibreoidh sé na mílte uair níos tapúla ná NAND flash, agus 10 n-uaire níos dlúithe ná DRAM.

I bhfocail eile, cuimhnigh nuair a dúirt muid “Is féidir HDDs agus SSDs a chur i gcomparáid le do chuimhne fadtéarmach, ach tá splanc níos cosúla le do chuimhne gearrthéarmach”? Bhuel, láimhseálfaidh 3D Xpoint an dá rud agus déanfaidh sé sin níos fearr ná ceachtar acu ar leithligh.

Is cuma cén rogha a bhainfidh amach, cuirfidh gach ceann de na cineálacha nua cuimhne splanc seo cumas cuimhne níos mó, luas, seasmhacht agus éifeachtacht cumhachta ar fáil.

Nuálaíochtaí stórála fadtéarmacha. Idir an dá linn, i gcás na gcásanna úsáide sin ina bhfuil tábhacht le luas níos lú ná caomhnú méideanna móra sonraí, tá teicneolaíochtaí nua agus teoiriciúla ar siúl faoi láthair:

Tiomáineann téip. Ceapadh breis agus 60 bliain ó shin, d’úsáideamar tiomántáin téipe ar dtús chun cáipéisí cánach agus cúram sláinte a chartlannú. Sa lá atá inniu ann, tá an teicneolaíocht seo á críochnú gar dá bhuaic theoiriciúil le IBM ag socrú taifead trí 330 terabyte de shonraí neamh-chomhbhrúite (~330 milliún leabhar) a chur i gcartlann ar téip thart ar mhéid do láimhe.
Stóráil DNA. Taighdeoirí ó Ollscoil Washington agus Microsoft Taighde.... d'fhorbair córas chun sonraí digiteacha a ionchódú, a stóráil agus a aisghabháil trí úsáid a bhaint as móilíní DNA. Nuair a bheidh sé curtha i gcrích, féadfaidh an córas seo faisnéis a chartlannú na milliúin uair níos dlúithe ná na teicneolaíochtaí stórála sonraí reatha.
Cuimhne adamhach in-athscríofa kilobyte. Trí adaimh chlóirín aonair a ionramháil ar leathán cothrom copair, scríobh eolaithe teachtaireacht 1-kilobyte ag 500 terabits in aghaidh an orlach cearnach - thart ar 100 uair níos mó eolais in aghaidh an orlach cearnach ná an tiomáint crua is éifeachtaí ar an margadh.
Stóráil sonraí 5D. Tá cumas sonraí 360 TB/diosca, cobhsaíocht theirmeach suas le 1,000°C agus saolré beagnach gan teorainn ag teocht an tseomra (13.8 billiún bliain ag 190°C) sa chóras stórála speisialtachta seo, atá á stiúradh ag Ollscoil Southampton. I bhfocail eile, bheadh stóráil sonraí 5D thar a bheith oiriúnach d’úsáidí cartlainne ag músaeim agus leabharlanna.

Bonneagar Stórála Sainmhínithe ag Bogearraí (SDS). Ní hamháin crua-earraí stórála atá ag feiceáil nuálaíochta, ach tá na bogearraí a ritheann sé faoi fhorbairt spreagúil freisin. SDS a úsáidtear go príomha i líonraí ríomhaireachta cuideachtaí móra nó i seirbhísí néalstórála ina ndéantar sonraí a stóráil go lárnach agus a rochtain trí ghléasanna aonair nasctha. Go bunúsach glacann sé méid iomlán na hacmhainne stórála sonraí i líonra agus scarann sé é i measc na seirbhísí agus na feistí éagsúla a ritheann ar an líonra. Tá córais SDS níos fearr á gcódú an t-am ar fad chun úsáid níos éifeachtaí a bhaint as crua-earraí stórála atá ann cheana féin (in ionad crua-earraí nua).

An mbeidh gá againn fiú le stóráil sa todhchaí?

Ceart go leor, mar sin beidh feabhas mór tagtha ar theicneolaíocht stórála sna blianta atá romhainn. Ach is é an rud a chaithfimid a mheas ná, cén difríocht a dhéanann sé sin ar aon nós?

Ní bhainfidh an gnáthdhuine úsáid as an terabyte de spás stórála atá ar fáil anois sna samhlacha ríomhairí deisce is déanaí. Agus i gceann dhá nó ceithre bliana eile, beidh go leor spáis stórála ag do chéad ghuthán cliste eile chun luach bliana de phictiúir agus físeáin a choinneáil gan do ghléas a ghlanadh san earrach. Cinnte, tá mionlach daoine amuigh ansin ar mhaith leo méideanna ollmhóra sonraí a choinneáil ar a gcuid ríomhairí, ach don chuid eile againn, tá roinnt treochtaí ann a laghdaíonn an gá atá againn le spás stórála diosca iomarcach faoi úinéireacht phríobháideach.

Seirbhísí sruthaithe. Uair amháin san am, bhí taifid á mbailiú ag ár mbailiúcháin ceoil, ansin caiséid, ansin dlúthdhioscaí. Sna 90í, rinneadh digitiú ar amhráin i MP3s le go gcuirfí i dtaisce iad ag na mílte (trí torrents ar dtús, ansin níos mó agus níos mó trí shiopaí digiteacha cosúil le iTunes). Anois, in ionad bailiúchán ceoil a stóráil agus a eagrú ar do ríomhaire baile nó ar do ghuthán, is féidir linn líon gan teorainn amhrán a shruthú agus éisteacht leo áit ar bith trí sheirbhísí cosúil le Spotify agus Apple Music.

Laghdaigh an dul chun cinn seo ar dtús an spás ceol fisiciúil a glacadh sa bhaile, ansin an spás digiteach ar do ríomhaire. Anois is féidir seirbhís sheachtrach a chur ina áit a sholáthraíonn rochtain saor agus áisiúil duit, áit ar bith/am ar bith ar an gceol go léir a d’fhéadfadh a bheith uait. Ar ndóigh, is dócha go bhfuil cúpla dlúthdhioscaí fós ag an gcuid is mó agaibh a léann seo, beidh bailiúchán láidir MP3s fós ag an gcuid is mó ar a ríomhaire, ach ní chuirfidh an chéad ghlúin eile d'úsáideoirí ríomhairí a gcuid ama amú ag líonadh a gcuid ríomhairí le ceol is féidir leo. rochtain ar líne saor in aisce.

Ar ndóigh, cóipeáil gach rud a dúirt mé díreach faoin gceol agus cuir i bhfeidhm é ar scannán agus ar theilifís (hello, Netflix!) Agus tá an coigilteas stórála pearsanta ag fás i gcónaí.

na meáin shóisialta. Agus cláir cheoil, scannáin agus teilifíse ag déanamh níos lú agus níos lú dár ríomhairí pearsanta, is é pictiúir agus físeáin phearsanta an chéad fhoirm eile d’ábhar digiteach is mó. Arís, bhaineamar úsáid as pictiúir agus físeáin a tháirgeadh go fisiciúil, ar deireadh thiar chun deannach a bhailiú inár n-áiléar. Ansin chuaigh ár bpictiúr agus ár bhfíseáin go digiteach, gan ach deannach a bhailiú arís in íochtair ár ríomhairí. Agus sin an cheist: Is annamh a fhéachaimid ar an gcuid is mó de na pictiúir agus físeáin a thógann muid.

Ach tar éis do na meáin shóisialta a bheith ann, thug suíomhanna mar Flickr agus Facebook an cumas dúinn líon gan teorainn pictiúr a roinnt le líonra daoine a bhfuil cúram orainn fúthu, agus na pictiúir sin a stóráil (saor in aisce) i gcóras fillteáin nó amlíne féin-eagraithe. Cé gur mhéadaigh an ghné shóisialta seo, mar aon le ceamaraí fón ard-deireadh, go mór líon na bpictiúr agus na bhfíseán a tháirgeann an duine meánach, laghdaigh sé freisin ár nós grianghraif a stóráil ar ár ríomhairí príobháideacha, rud a spreag sinn chun iad a stóráil ar líne, go príobháideach. nó go poiblí.

Seirbhísí scamall agus comhoibrithe. I bhfianaise an dá phointe dheireanacha, níl fágtha ach an doiciméad téacs humble (agus roinnt cineálacha sonraí nideoige eile). Is iondúil go mbíonn na doiceanna seo, i gcomparáid leis na ilmheán a phléamar díreach, chomh beag sin nach mbeidh fadhb riamh ann iad a stóráil ar do ríomhaire.

Mar sin féin, inár ndomhan atá ag éirí níos soghluaiste, tá éileamh méadaitheach ar rochtain a fháil ar dhoiciméid de réir a chéile. Agus anseo arís, tá an dul chun cinn céanna a phléamar le ceol ag tarlú anseo - nuair a d'iompair muid doiciméid ar dtús ag baint úsáide as dioscaí flapacha, dlúthdhioscaí agus USBanna, anois úsáidimid níos áisiúla agus dírithe ar thomhaltóirí. Stóráil Cloud seirbhísí, ar nós Google Drive agus Dropbox, a stórálann ár ndoiciméid ag ionad sonraí seachtrach chun go mbeidh rochtain slán againn ar líne. Ligeann seirbhísí mar seo dúinn ár ndoiciméid a rochtain agus a roinnt áit ar bith, am ar bith, ar aon ghléas nó córas oibriúcháin.

Le bheith cothrom, ní gá go gciallódh úsáid a bhaint as seirbhísí sruthaithe, na meáin shóisialta agus seirbhísí néil go n-aistreoimid gach rud go dtí an scamall—roinnt rudaí is fearr linn a choinneáil ró-phríobháideach agus slán—ach tá na seirbhísí seo gearrtha, agus leanfar ar aghaidh ag gearradh, an méid iomlán spáis stórála sonraí fisiceach a theastaíonn uainn bliain i ndiaidh bliana.

Cén fáth go bhfuil tábhacht níos mó ag baint le stóráil

Cé go bhféadfadh sé go bhfeicfeadh an gnáthdhuine níos lú gá le níos mó stórála digiteach, tá fórsaí móra ag imirt atá ag tiomáint Dlí Kryder ar aghaidh.

Ar an gcéad dul síos, mar gheall ar an liosta beagnach-bhliantúil de sháruithe slándála thar raon cuideachtaí seirbhísí teicneolaíochta agus airgeadais - gach ceann acu ag cur faisnéis dhigiteach na milliúin daoine i mbaol - tá imní faoi phríobháideachas sonraí ag fás go ceart i measc an phobail. Ag brath ar riachtanais aonair, d'fhéadfadh sé seo éileamh an phobail ar roghanna stórála sonraí níos mó agus níos saoire le haghaidh úsáide pearsanta a sheachaint ag brath ar an néal. Féadfaidh daoine aonair amach anseo fiú freastalaithe stórála sonraí príobháideacha a bhunú laistigh dá dtithe chun nascadh leo go seachtrach in ionad a bheith ag brath ar fhreastalaithe ar leis na cuideachtaí móra teicneolaíochta iad.

Ábhar eile a mheas is ea go bhfuil teorainneacha stórála sonraí ag cur bac ar dhul chun cinn i roinnt earnálacha ó bhiththeicneolaíocht go hintleachta saorga faoi láthair. Ní mór d’earnálacha a bhraitheann ar bhailiú agus ar phróiseáil sonraí móra méideanna níos mó de shíor de shonraí a stóráil chun táirgí agus seirbhísí nua a nuáil.

Ansin, faoi dheireadh na 2020idí, spreagfaidh Idirlíon na Rudaí (IoT), feithiclí uathrialacha, róbait, réaltacht mhéadaithe, agus teicneolaíochtaí eile den sórt sin 'imeall giniúint' infheistíocht i dteicneolaíocht stórála. Is é an fáth atá leis seo ná go gcaithfidh na teicneolaíochtaí seo an chumhacht ríomhaireachta agus an toilleadh stórála a bheith acu chun a dtimpeallacht a thuiscint agus freagairt i bhfíor-am gan spleáchas leanúnach ar an scamall. Déanaimid iniúchadh breise ar an gcoincheap seo i caibidil a cúig den tsraith seo.

Ar deireadh, an Idirlíon na rudaí nithiúla (arna mhíniú go hiomlán inár Todhchaí an Idirlín sraith) mar thoradh ar na billiúin-go-trilliún braiteoirí rianú gluaiseacht nó stádas na billiúin-go-trilliún rudaí. Éileoidh an t-uafás sonraí a tháirgfidh na braiteoirí iomadúla seo toilleadh stórála éifeachtach sular féidir leis na sár-ríomhairí a chlúdóidh muid gar do dheireadh na sraithe seo é a phróiseáil go héifeachtach.

Ar an iomlán, cé go laghdóidh an gnáthdhuine a gcuid riachtanas le haghaidh crua-earraí stórála digiteacha atá faoi úinéireacht phearsanta, beidh gach duine ar an phláinéid fós ag baint leasa go hindíreach as an acmhainn stórála gan teorainn a thairgfidh teicneolaíochtaí stórála digiteacha amach anseo. Ar ndóigh, mar a dúradh níos luaithe, tá todhchaí na stórála sa scamall, ach sular féidir linn a shrón a tumadh go domhain isteach san ábhar sin, ní mór dúinn ar dtús tuiscint a fháil ar na réabhlóidí moltacha atá ag tarlú ar thaobh próiseála (micrea-shliseanna) an ghnó ríomhaireachta - an ábhar na chéad chaibidil eile.