Quantumrun

KẸDI Aworan: Quantumrun

Iyika ibi ipamọ oni-nọmba: Ọjọ iwaju ti Awọn kọnputa P3

David Tal, Akede, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Oṣu Kẹta, 09/15/2020 - 15:43

Pupọ ninu rẹ ti o ka eyi jasi ranti disiki floppy onirẹlẹ ati pe o ni 1.44 MB ti aaye disk. Ó ṣeé ṣe kí àwọn kan lára yín jowú ọ̀rẹ́ kan náà nígbà tí wọ́n fi atampako USB àkọ́kọ́ jáde, pẹ̀lú 8MB aláyè gbígbòòrò rẹ̀, nígbà iṣẹ́ ilé ẹ̀kọ́ kan. Lasiko yi, idan ti lo, a si ti di jaded. Terabyte ti iranti kan wa ni idiwọn ni ọpọlọpọ awọn kọnputa 2018-ati Kingston paapaa ta awọn awakọ USB terabyte kan ni bayi.

Ifarabalẹ wa pẹlu ibi ipamọ n dagba ni ọdun ju ọdun lọ bi a ṣe njẹ ati ṣẹda akoonu oni-nọmba diẹ sii, boya o jẹ ijabọ ile-iwe kan, fọto irin-ajo, adapọ ẹgbẹ rẹ, tabi fidio GoPro kan ti o ṣe sikiini isalẹ Whistler. Awọn aṣa miiran bii Intanẹẹti ti Awọn nkan yoo mu iyara oke data ti agbaye ṣe, ṣafikun epo rocket siwaju si ibeere fun ibi ipamọ oni-nọmba

Eyi ni idi ti lati jiroro ibi ipamọ data daradara, laipẹ a pinnu lati ṣatunkọ ipin yii nipa pipin si meji. Idaji yii yoo bo awọn imotuntun imọ-ẹrọ ni ibi ipamọ data ati ipa rẹ lori awọn alabara oni-nọmba apapọ. Nibayi, awọn tókàn ipin yoo bo awọn bọ Iyika ninu awọsanma.

Awọn imotuntun ipamọ data ni opo gigun ti epo

(TL; DR - Awọn wọnyi apakan atoka titun tekinoloji ti yoo jeki lailai tobi titobi ti data lati wa ni ipamọ pẹlẹpẹlẹ lailai kere ati siwaju sii daradara ipamọ drives. Ti o ko ba bikita nipa awọn tekinoloji, sugbon dipo fẹ lati ka nipa awọn anfani. awọn aṣa ati awọn ipa ni ayika ibi ipamọ data, lẹhinna a ṣeduro fun fo si akọle atẹle atẹle.)

Pupọ ninu yin ti gbọ ti Ofin Moore (akiyesi pe nọmba awọn transistors ninu iyika iṣọpọ ipon ni ilọpo meji ni aijọju ni gbogbo ọdun meji), ṣugbọn ni ẹgbẹ ibi ipamọ ti iṣowo kọnputa, a ni Ofin Kryder — ni ipilẹ, agbara wa lati fun pọ. diẹ sii diẹ sii sinu awọn dirafu lile ti o dinku tun jẹ ilọpo meji ni aijọju ni gbogbo oṣu 18. Iyẹn tumọ si pe ẹni ti o lo $1,500 fun 5MB ni ọdun 35 sẹhin le na $600 fun awakọ 6TB kan.

Eyi jẹ ilọsiwaju jisilẹ bakan, ati pe ko duro nigbakugba laipẹ.

Atokọ atẹle jẹ iwo kukuru sinu isunmọ- ati awọn imotuntun igba pipẹ awọn olupese ibi ipamọ oni nọmba yoo lo lati ni itẹlọrun awujọ-ebi npa ibi ipamọ wa.

Dara lile disk drives. Titi di ibẹrẹ awọn ọdun 2020, awọn aṣelọpọ yoo tẹsiwaju kikọ awọn awakọ lile disk ibile (HDD), iṣakojọpọ ni agbara iranti diẹ sii titi ti a ko le kọ awọn disiki lile mọ denser eyikeyi. Awọn imọ-ẹrọ ti a ṣẹda lati ṣe itọsọna ọdun mẹwa ikẹhin ti imọ-ẹrọ HDD pẹlu Gbigbasilẹ oofa Shingled (SMR), atẹle nipa Gbigbasilẹ Onisẹpo Meji (TDMR), ati agbara Gbigbasilẹ Oofa Iranlọwọ Ooru (HAMR).

Ri to ipinle dirafu lile. Rirọpo dirafu lile lile ti ibile ti a ṣe akiyesi loke ni dirafu lile ipinle ti o lagbara (SATA SSD). Ko dabi HDDs, awọn SSD ko ni awọn disiki alayipo-ni otitọ, wọn ko ni awọn ẹya gbigbe eyikeyi rara. Eyi n gba awọn SSD laaye lati ṣiṣẹ ni iyara pupọ, ni awọn iwọn kekere, ati pẹlu agbara diẹ sii ju ti iṣaaju wọn lọ. Awọn SSD ti jẹ boṣewa tẹlẹ lori awọn kọnputa agbeka oni ati pe wọn n di ohun elo boṣewa diẹdiẹ lori ọpọlọpọ awọn awoṣe tabili tabili tuntun julọ. Ati nigba ti akọkọ jina diẹ gbowolori ju HDDs, wọn owo ti wa ni ja bo yiyara ju HDDs, afipamo pe tita wọn le bori HDDs taara nipasẹ aarin-2020s.

Awọn SSD iran ti nbọ ni a ṣe afihan ni kutukutu daradara, pẹlu awọn aṣelọpọ ti n yipada lati SATA SSDs si awọn PCIe SSDs ti o ni o kere ju igba mẹfa bandiwidi ti awọn awakọ SATA ati dagba.

Flash iranti lọ 3D. Ṣugbọn ti iyara ba jẹ ibi-afẹde, ko si ohun ti o lu titoju ohun gbogbo ni iranti.

Awọn HDDs ati awọn SSD le ṣe akawe si iranti igba pipẹ rẹ, lakoko ti filasi jẹ diẹ sii si iranti igba kukuru rẹ. Ati gẹgẹ bi ọpọlọ rẹ, kọnputa aṣa nilo awọn iru ibi ipamọ mejeeji lati ṣiṣẹ. Ti a tọka si bi iranti wiwọle ID (Ramu), awọn kọnputa ti ara ẹni ti aṣa maa n wa pẹlu awọn igi Ramu meji ni 4 si 8GB kọọkan. Nibayi, awọn ikọlu ti o wuwo julọ bi Samusongi n ta awọn kaadi iranti 2.5D ti o mu 128GB kọọkan mu — iyalẹnu fun awọn oṣere lile, ṣugbọn iwulo diẹ sii fun awọn supercomputers ti nbọ.

Ipenija pẹlu awọn kaadi iranti wọnyi ni pe wọn nṣiṣẹ sinu awọn idiwọ ti ara kanna awọn disiki lile ti nkọju si. Buru, awọn transistors tinier di inu Ramu, buru ti wọn ṣe ni akoko pupọ-awọn transistors yoo nira lati nu ati kọ ni deede, nikẹhin kọlu odi iṣẹ kan ti o fi agbara mu rirọpo wọn pẹlu awọn igi Ramu tuntun. Ni ina ti eyi, awọn ile-iṣẹ bẹrẹ lati kọ iran ti awọn kaadi iranti atẹle:

3D NAND. Awọn ile-iṣẹ bii Intel, Samsung, Micron, Hynix, ati Semikondokito Taiwan n titari fun isọdọmọ jakejado ti 3D NAND, eyi ti akopọ transistors sinu meta mefa inu kan ni ërún.
Iranti Wiwọle ID Resistive (Àgbo). Imọ-ẹrọ yii nlo resistance dipo idiyele ina lati tọju awọn die-die (0s ati 1s) ti iranti.
3D awọn eerun. A óò jíròrò èyí ní ẹ̀kúnrẹ́rẹ́ ní orí ọ̀wọ́ àpilẹ̀kọ tó kàn, ṣùgbọ́n ní ṣókí, 3D awọn eerun ṣe ifọkansi lati darapo iširo ati ibi ipamọ data ni awọn ipele inaro tolera, nitorinaa imudarasi awọn iyara sisẹ ati idinku agbara agbara.
Iranti Iyipada Alakoso (PCM). awọn tekinoloji sile PCMs besikale heats ati cools chalcogenide gilasi, yi lọ yi bọ laarin crystallized si ti kii-crystallized ipinle, kọọkan pẹlu wọn oto itanna resistances nsoju alakomeji 0 ati 1. Ni kete ti pipe, yi tekinoloji yoo ṣiṣe ni jina to gun ju ti isiyi Ramu aba ati ki o jẹ ti kii-iyipada, itumo. o le mu data paapaa nigbati agbara ba wa ni pipa (ko dabi Ramu ibile).
Yiyi-Sípopada Torque ID-Wiwọle Iranti (STT-Ramu). A alagbara Frankenstein ti o daapọ agbara ti DRAM pẹlu awọn iyara ti SRAM, pẹlu ilọsiwaju ti kii ṣe iyipada ati sunmọ ifarada ailopin.
3D XPoint. Pẹlu imọ-ẹrọ yii, dipo gbigbekele awọn transistors lati tọju alaye, 3D Xpoint nlo apapo ohun airi ti awọn onirin, ti a ṣepọ nipasẹ “oluyan” ti o tolera lori ara wọn. Ni kete ti o ti ni pipe, eyi le yi ile-iṣẹ naa pada nitori 3D Xpoint kii ṣe iyipada, yoo ṣiṣẹ ẹgbẹẹgbẹrun awọn akoko yiyara ju filasi NAND, ati awọn akoko 10 denser ju DRAM lọ.

Ni awọn ọrọ miiran, ranti nigba ti a sọ pe “Awọn HDDs ati awọn SSD le ṣe akawe si iranti igba pipẹ rẹ, lakoko ti filasi jẹ ibatan si iranti igba kukuru rẹ”? O dara, 3D Xpoint yoo mu awọn mejeeji mu ati ṣe daradara ju boya boya lọtọ.

Laibikita iru aṣayan wo ni o bori, gbogbo awọn fọọmu tuntun wọnyi ti iranti filasi yoo funni ni agbara iranti diẹ sii, iyara, ifarada ati ṣiṣe agbara.

Awọn imotuntun ipamọ igba pipẹ. Nibayi, fun awọn ọran wọnyẹn nibiti awọn ọrọ iyara kere ju titọju data lọpọlọpọ, awọn imọ-ẹrọ tuntun ati imọ-jinlẹ wa lọwọlọwọ ni awọn iṣẹ:

Awọn awakọ teepu. Ti a ṣe ni ọdun 60 sẹhin, a lo awọn awakọ teepu ni akọkọ si owo-ori ipamọ ati awọn iwe aṣẹ ilera. Loni, imọ-ẹrọ yii ti wa ni pipe nitosi tente imọ-jinlẹ rẹ pẹlu IBM ṣeto igbasilẹ kan nipa fifipamọ awọn terabytes 330 ti data ti a ko fi silẹ (~ awọn iwe miliọnu 330) sinu katiriji teepu ni ayika iwọn ọwọ rẹ.
DNA ipamọ. Awọn oniwadi lati Ile-ẹkọ giga ti Washington ati Iwadi Microsoft ni idagbasoke eto lati fi koodu pamọ, tọju ati gba data oni-nọmba pada nipa lilo awọn ohun elo DNA. Ni kete ti o ti ni pipe, eto yii le ṣe ifipamọ alaye ni ọjọ kan awọn miliọnu awọn akoko diẹ sii ju awọn imọ-ẹrọ ibi ipamọ data lọwọlọwọ lọ.
Kilobyte rewritable atomiki iranti. Nipa ifọwọyi awọn ọta chlorine kọọkan lori dì alapin ti bàbà, sayensi kọ ifiranṣẹ kan-kilobyte ni 1 terabits fun square inch — aijọju 500 igba diẹ info fun square inch ju awọn julọ daradara dirafu lile lori oja.
5D data ipamọ. Eto ipamọ pataki yii, ti Ile-ẹkọ giga ti Southampton ṣe olori, awọn ẹya 360 TB / agbara data disiki, iduroṣinṣin gbona titi di 1,000 ° C ati igbesi aye ailopin ti o sunmọ ni iwọn otutu yara (13.8 bilionu ọdun ni 190 ° C). Ni awọn ọrọ miiran, ibi ipamọ data 5D yoo jẹ apẹrẹ fun awọn lilo ile-ipamọ ni awọn ile ọnọ ati awọn ile ikawe.

Awọn amayederun Ibi ipamọ ti Sọfitiwia (SDS). Kii ṣe ohun elo ibi ipamọ nikan ti o rii ĭdàsĭlẹ, ṣugbọn sọfitiwia ti o nṣiṣẹ tun n gba idagbasoke alarinrin. SDS ni lilo pupọ julọ ni awọn nẹtiwọọki kọnputa ile-iṣẹ nla tabi awọn iṣẹ ibi ipamọ awọsanma nibiti a ti fipamọ data ni aarin ati wọle nipasẹ ẹni kọọkan, awọn ẹrọ ti o sopọ. Ni ipilẹ o gba iye lapapọ ti agbara ipamọ data ni nẹtiwọọki kan ati ya sọtọ laarin ọpọlọpọ awọn iṣẹ ati awọn ẹrọ ti o ṣiṣẹ lori nẹtiwọọki. Awọn eto SDS to dara julọ ti wa ni koodu ni gbogbo igba lati lo daradara siwaju sii (dipo tuntun) ohun elo ibi ipamọ.

Njẹ a paapaa nilo ibi ipamọ ni ọjọ iwaju?

O dara, nitorinaa imọ-ẹrọ ibi-itọju yoo ni ilọsiwaju pupọ ni awọn ewadun diẹ ti n bọ. Ṣugbọn ohun ti a ni lati ronu ni, iyatọ wo ni iyẹn ṣe lonakona?

Eniyan apapọ kii yoo lo terabyte ti aaye ibi-itọju ni bayi ni awọn awoṣe kọnputa tabili tuntun. Ati ni miiran meji si mẹrin ọdun, rẹ tókàn foonuiyara yoo ni to kun aaye ipamọ lati horde odun kan tọ ti awọn aworan ati awọn fidio lai nini lati orisun omi nu ẹrọ rẹ. Daju, awọn eniyan diẹ wa nibẹ ti o nifẹ lati ṣaja awọn oye nla ti data lori awọn kọnputa wọn, ṣugbọn fun iyoku wa, awọn aṣa lọpọlọpọ wa ti o dinku iwulo wa fun aaye ibi-itọju disiki ti o pọju, ti ikọkọ.

Awọn iṣẹ ṣiṣanwọle. Nígbà kan rí, àkójọpọ̀ orin wa kan kíkó àwọn àkọsílẹ̀, lẹ́yìn náà kásẹ́ẹ̀tì, lẹ́yìn náà àwọn CD. Ni awọn 90s, awọn orin di digitized sinu MP3s lati wa ni hoarded nipasẹ awọn egbegberun (akọkọ nipasẹ odò, ki o si siwaju ati siwaju sii nipasẹ oni oja bi iTunes). Bayi, dipo nini lati fipamọ ati ṣeto akojọpọ orin lori kọnputa ile rẹ tabi foonu, a le sanwọle nọmba ailopin ti awọn orin ki o tẹtisi wọn nibikibi nipasẹ awọn iṣẹ bii Spotify ati Orin Apple.

Ilọsiwaju yii kọkọ dinku orin aaye ti ara ti o gba ni ile, lẹhinna aaye oni-nọmba lori kọnputa rẹ. Bayi o le rọpo gbogbo rẹ nipasẹ iṣẹ ita ti o fun ọ ni olowo poku ati irọrun, nibikibi / nigbakugba wiwọle si gbogbo orin ti o le fẹ. Nitoribẹẹ, pupọ julọ ti o ka eyi jasi tun ni awọn CD diẹ ti o dubulẹ ni ayika, pupọ julọ yoo tun ni ikojọpọ ti o lagbara ti MP3 lori kọnputa wọn, ṣugbọn iran atẹle ti awọn olumulo kọnputa kii yoo padanu akoko wọn lati kun awọn kọnputa wọn pẹlu orin ti wọn le ṣe. wiwọle larọwọto online.

O han ni, daakọ ohun gbogbo ti Mo kan sọ nipa orin ki o lo si fiimu ati tẹlifisiọnu (hello, Netflix!) Ati awọn ifowopamọ ibi ipamọ ti ara ẹni n dagba sii.

Social media. Pẹlu orin, fiimu, ati awọn ifihan TV ti npa diẹ ati dinku ti awọn kọnputa ti ara ẹni, ọna atẹle ti akoonu oni nọmba ti o tobi julọ jẹ awọn aworan ti ara ẹni ati awọn fidio. Lẹẹkansi, a lo lati gbe awọn aworan ati awọn fidio jade ni ti ara, nikẹhin lati gba eruku ninu awọn oke aja wa. Lẹhinna awọn aworan ati awọn fidio wa di oni-nọmba, nikan lati tun gba eruku ni awọn isunmọ ti awọn kọnputa wa. Ati pe iyẹn ni ọrọ naa: A ko ṣọwọn wo pupọ julọ awọn aworan ati awọn fidio ti a ya.

Ṣugbọn lẹhin igbasilẹ awujọ ti ṣẹlẹ, awọn aaye bii Flickr ati Facebook fun wa ni agbara lati pin nọmba ailopin ti awọn aworan pẹlu nẹtiwọọki ti eniyan ti a nifẹ si, lakoko ti o tun tọju awọn aworan wọnyẹn (fun ọfẹ) ni eto folda ti ara ẹni tabi Ago. Lakoko ti ẹya awujọ yii, papọ pẹlu awọn kamẹra foonu kekere, giga-giga, pọ si nọmba awọn aworan ati fidio ti eniyan apapọ ṣe, o tun dinku aṣa wa ti fifipamọ awọn fọto sori awọn kọnputa aladani wa, ni iyanju lati tọju wọn lori ayelujara, ni ikọkọ. tabi ni gbangba.

Awọsanma ati awọn iṣẹ ifowosowopo. Fi fun awọn aaye meji ti o kẹhin, iwe ọrọ irẹlẹ nikan (ati awọn oriṣi data onakan diẹ miiran) wa. Awọn iwe aṣẹ wọnyi, ni akawe si multimedia ti a ṣẹṣẹ jiroro, nigbagbogbo kere pupọ pe fifipamọ wọn sori kọnputa rẹ kii yoo jẹ iṣoro rara.

Sibẹsibẹ, ninu agbaye alagbeka ti npọ si, ibeere ti ndagba wa lati wọle si awọn iwe aṣẹ lori lilọ. Ati nihin lẹẹkansi, ilọsiwaju kanna ti a jiroro pẹlu orin n ṣẹlẹ nibi-nibiti a kọkọ gbe awọn iwe aṣẹ ni lilo awọn disiki floppy, CDs, ati awọn USB, ni bayi a lo irọrun diẹ sii ati iṣalaye olumulo. awọsanma ipamọ awọn iṣẹ bii Google Drive ati Dropbox, eyiti o tọju awọn iwe aṣẹ wa si ile-iṣẹ data ita fun wa lati wọle si ori ayelujara ni aabo. Awọn iṣẹ bii iwọnyi gba wa laaye lati wọle ati pin awọn iwe aṣẹ wa nibikibi, nigbakugba, lori eyikeyi ẹrọ tabi ẹrọ ṣiṣe.

Lati ṣe deede, lilo awọn iṣẹ ṣiṣanwọle, media awujọ, ati awọn iṣẹ awọsanma ko tumọ si pe a yoo gbe ohun gbogbo lọ si awọsanma — diẹ ninu awọn ohun ti a fẹran lati tọju ikọkọ ati aabo - ṣugbọn awọn iṣẹ wọnyi ti ge, ati pe yoo tẹsiwaju lati ge, apapọ iye aaye ipamọ data ti ara ti a nilo lati ni ọdun ju ọdun lọ.

Kí nìdí exponentially diẹ ipamọ ọrọ

Lakoko ti ẹni kọọkan le rii iwulo diẹ sii fun ibi ipamọ oni-nọmba diẹ sii, awọn ipa nla wa ni ere ti o wakọ Ofin Kryder siwaju.

Ni akọkọ, nitori atokọ ọdọọdun ti awọn irufin aabo kọja ọpọlọpọ awọn imọ-ẹrọ ati awọn ile-iṣẹ iṣẹ inawo — ọkọọkan ti n ṣe eewu alaye oni-nọmba ti awọn miliọnu eniyan kọọkan — awọn ifiyesi lori aṣiri data n dagba ni ẹtọ laarin gbogbo eniyan. Ti o da lori awọn iwulo ẹni kọọkan, eyi le fa ibeere ti gbogbo eniyan fun awọn aṣayan ibi ipamọ data ti o tobi ati din owo fun lilo ti ara ẹni lati yago fun da lori awọsanma. Awọn ẹni-kọọkan ọjọ iwaju le paapaa ṣeto awọn olupin ibi ipamọ data ikọkọ inu awọn ile wọn lati sopọ si ita dipo ti o da lori awọn olupin ti o ni ohun ini nipasẹ awọn ile-iṣẹ imọ-ẹrọ nla.

Iyẹwo miiran ni pe awọn idiwọn ipamọ data n ṣe idiwọ ilọsiwaju lọwọlọwọ ni nọmba awọn apakan lati imọ-ẹrọ imọ-ẹrọ si oye atọwọda. Awọn apakan ti o da lori ikojọpọ ati sisẹ data nla nilo lati ṣafipamọ awọn iye data ti o tobi ju lailai lati ṣe tuntun awọn ọja ati iṣẹ tuntun.

Nigbamii ti, nipasẹ awọn ọdun 2020 ti o pẹ, Intanẹẹti ti Awọn nkan (IoT), awọn ọkọ ayọkẹlẹ adase, awọn roboti, otitọ ti a pọ si, ati iru awọn imọ-ẹrọ eti atẹle miiran yoo fa idoko-owo sinu imọ-ẹrọ ipamọ. Eyi jẹ nitori fun awọn imọ-ẹrọ wọnyi lati ṣiṣẹ, wọn yoo nilo lati ni agbara iširo ati agbara ibi ipamọ lati loye agbegbe wọn ati fesi ni akoko gidi laisi igbẹkẹle igbagbogbo lori awọsanma. A ṣawari ero yii siwaju sii ni ipin karun ti jara yii.

Níkẹyìn, awọn Internet ti Ohun (ṣe alaye ni kikun ninu wa Ojo iwaju ti Intanẹẹti jara) yoo ja si awọn ọkẹ àìmọye-si-aimọye ti awọn sensosi titọpa gbigbe tabi ipo ti awọn ọkẹ àìmọye-si-aimọye ohun. Awọn oye nla ti data ti awọn sensọ ainiye wọnyi yoo gbejade yoo beere agbara ibi ipamọ to munadoko ṣaaju ki o le ni ilọsiwaju ni imunadoko nipasẹ awọn kọnputa nla ti a yoo bo nitosi opin jara yii.

Gbogbo-gbogbo, lakoko ti eniyan apapọ yoo dinku iwulo wọn fun ohun-ini ti ara ẹni, ohun elo ibi ipamọ oni-nọmba, gbogbo eniyan ti o wa lori aye yoo tun ni anfani ni aiṣe-taara lati agbara ibi-itọju ailopin ti awọn imọ-ẹrọ ibi ipamọ oni-nọmba iwaju yoo funni. Nitoribẹẹ, gẹgẹ bi a ti ṣalaye ni iṣaaju, ọjọ iwaju ti ibi ipamọ wa ninu awọsanma, ṣugbọn ṣaaju ki a to le rì imu jinlẹ sinu koko yẹn, a nilo akọkọ lati loye awọn iyipada ibaramu ti o ṣẹlẹ lori sisẹ (microchip) ẹgbẹ ti iṣowo kọnputa - koko ti tókàn ipin.