DNA ja kristallid: viis andmetalletusviisi, mis tulevikus sinu infot hoida võivad

Pane tähele! Artikkel on ilmunud enam kui 5 aastat tagasi ning kuulub Geeniuse digitaalsesse arhiivi.

Andmete talletamine on vast kõigi jaoks oluline: nii nende jaoks, kes vaid nutitelefoniga mõned fotod teevad, kui ka neile ettevõtetele, kes hoiustavad sadu tuhandeid terabaite infot. Ehkki kõvakettad muutuvad aina väiksemaks ja kiiremaks, on tekkimas mitmeid tehnoloogiaid, mis võivad andmetalletuse viia hoopis uuele tasemele.

Heeliumil põhinevad kõvakettad

Tavaline kõvaketas koosneb kettast, mis õhuga täidetud kambris pöörleb. Õhk osutab kettale aga takistust, umbes sama moodi nagu siis, kui sirutad käe sõitva auto aknast välja. Tekkiv õhutakistus muudab kõvaketta lugemis- ja kirjutamispeal keeruliseks õigele kohale kettal jõuda. See on ka põhjus, miks tänapäevastel kõvaketastel on sees maksimaalselt viis kettaplaati, kuna nende tekitatud turbulents muudaks ketta lugemise üsnagi keeruliseks. Selle turbulentsiga tegelev ketta lugemispea tekitab töötades aga ka paratamatult soojust.

Neid probleeme püüab lahendada heelium, millega õhk kettakambris asendatakse. Heeliumiga täidetud kambris pöörleb ketas palju kergemini, kuna heelium on õhust kergem. See tähendab aga, et ketas kulutab vähem voolu mootori tööshoidmisele ja on ka energiasäästlikum. See omakorda tähendab ka, et ketas püsib jahedam, vajades vähem jahutust. Kolmandaks eeliseks heeliumiga täidetud ketaste puhul on see, et kettaid on võimalik hoida tihedamalt ning neid on võimalik ühte kettakarpi rohkem pakkida, seega saab säästa andmete talletamisel ka ruumi või sama suurele alale laadida praegusest hulga rohkem andmeid.

Heeliumil põhinevaid kõvakettaid on turul juba päris mitmeid, ehkki tehnoloogia on endiselt üsnagi kallis.

Mitmekihiline magnetsalvestus

Shingled Magnetic Recording (SMR) on salvestusmeetod, mis võimaldab salvestada andmeid mitmekihiliselt. Kui tänased kõvakettad salvestavad andmeid kõrvuti asetsevatele radadele kettaplaadil, siis SMR teeb sisuliselt sama. Aga seejärel laeb uue portsu andmeid eelmistele radadele otse peale, luues niiviisi uue kihi, mis on eelmisest kitsam. Kuna andmeid lugev andmepea on väiksem sellest, mis andmeid kirjutab, suudab lugeja kätte saada infot ka pealmiste kihtide alt. Niiviisi on võimalik samale füüsilisele alale salvestada mitu korda rohkem infot. SMRi eelis on see, et kõvaketastes on võimalik kasutada traditsioonilisi lugemis- ja kirjutamispäid, vähendades seega ka tootmiseks vajalikke kulusid.

Ehkki SMR on efektiivne andmete hoiustamiseks, ei ole ta kuigi hea andmete igapäevaseks laadimiseks, kuna SMR kõvakettad on oma töötamisel suhteliselt aeglased.

DNA ehk sinu andmed sinu sõrmeotstes

Erinevates turunduslausetes kasutatakse tihti väljendit “Sinu sõrmeotstes”. See võib aga tõeks saada, kuna 2012. aastal suutsid Harvardi teadlased salvestada DNAsse hulga informatsiooni. Hilisem testimine näitas, et DNAl on ülisuur andmemahutavus, 2,2 petabaiti grammi kohta (üks petabait on 1000 terabaiti, mis on omakorda 1000 gigabaiti). See tähendab aga, et teelusika suurune kõvaketas, mis on tehtud DNAst, võiks täna hoiustada endal kogu maailma digitaalseid andmeid. Sinu viimati tehtud selfist ülisuurte teaduslike arhiivideni välja. DNA sobib ideaalselt pikaajaliseks hoiustamiseks, kuna ta ei vaja erilisi keskkonnatingimusi säilimiseks ja püsib suvalises keskkonnas pea 400 000 aastat.

Hetkel on DNAl põhinev andmetalletus veel aga ülimalt kallis, 86 kilobaidi kirjutamine DNAsse maksab umbes 1000 eurot. Lisaks võtab DNAle andmete kirjutamine ning hiljem nende lugemine ülimalt kaua aega.

Kristallist mälu

IBM avaldas 2016. aastal uuringu, mis selgitas, et andmeid on võimalik salvestada ka kristallidele, muutes ühe kristalli olekut, kasutades selleks elektrivoolu ja temperatuuri. Säärane tehnoloogia on ülimalt kiire ning ka kompaktne, võimaldades näiteks telefoni välkmälu asendada kristallmäluga ning seega muuta tänane telefoni käivitumisaeg poolest minutist mõneks sekundiks. Sama võib juhtuda ka arvuti muutmäluga, lubades sul vajalike andmeteni ülikiirelt ligi pääseda. Eriti oluline on aga areng pilvetehnoloogiates ja tehisintellektis, kus sageli läheb vaja suurt hulka infot erinevatest asupaikadest, kuid seda väga väikese aja jooksul.

Klaasist maailma andmepärand

Kui kristallid muudavad oma vormi, siis klaasist andmekandjad salvestavad selle oma sisemuses olevale ülipeenele nanostruktuurile, võimaldades ülipisikesele alale laadida sadade terabaitide kaupa andmeid. Säärane tehnoloogia on taaskord ülimalt edukas andmete pikaajaliseks hoiustamiseks, kuna suudab muuhulgas taluda kuni 190 kraadist kuumust ning andmed püsivad klaasis muutumatutena miljardeid aastaid.

Sarnast tehnoloogiat kasutas ka 2012. aastal Hitachi, kes suutis ühele, umbes kuue ruutsentimeetri suurusele, kahe millimeetri paksusele kvartsklaasi tükile laadida 40 megabaiti andmeid. Klaas suudab taluda 1000 kraadist kuumust ning säilitab andmeid ka tugevates keemilistes lahustes. Miks mitte varundada oma perekonna fotokollektsioon klaasist diivanilauda, kuigi salvestatud andmete lugemiseks on sul vaja optilist mikroskoopi.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Igal argipäeval

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate tehnoloogia-, auto-, raha- ja meelelahutusportaali olulisematest lugudest.