Tärkeimmät oppimispisteet
- Viimeaikaiset innovaatiot tallennustekniikassa voivat johtaa paljon suurempiin kiintolevyihin.
- Grafeenimateriaali on osa uutta lähestymistapaa tiheämpien tallennuslevyjen rakentamiseen.
- DNA on toinen mahdollinen tapa kasvattaa kiintolevyjen kokoa, jotka myös kestävät pitkään.
Lisää vähempään
Kiintolevyt (HDD) ilmestyivät ensimmäisen kerran 1950-luvulla, mutta niiden käyttö tallennuslaitteena henkilökohtaisissa tietokoneissa yleistyi vasta 1980-luvun puolivälissä. Niistä on tullut pienempiä ja tiheämpiä tallennettujen tavujen lukumäärän suhteen. Vaikka puolijohdeasemat ovat suosittuja mobiililaitteissa, kiintolevyjä käytetään edelleen tiedostojen tallentamiseen pöytätietokoneisiin, pääasiassa siksi, että ne ovat suhteellisen edullisia valmistaa ja ostaa. Kiintolevyt sisältävät kaksi pääkomponenttia: alustat ja otsikon. Tiedot kirjoitetaan levyille magneettipäällä, joka lentää niiden yläpuolella niiden pyöriessä. Kupin ja lautasen välinen tila pienenee ja pienenee suuremman tiheyden mahdollistamiseksi. «Tämä stimuloi entisestään uusien suuren tiheyden omaavien kiintolevyjen kehitystä.» Tällä hetkellä hiilipohjaiset päällyspinnoitteet (COC) – kerrokset, joita käytetään suojaamaan levyjä mekaanisilta vaurioilta ja korroosiolta – vievät merkittävän osan tästä etäisyydestä. HDD-levyjen datatiheys on nelinkertaistunut vuodesta 1990 ja COC-paksuus on pudonnut 12,5 nm:stä noin 3 nm:iin, mikä vastaa yhtä teratavua neliötuumaa kohti. Nyt tutkijat sanovat, että grafeeni, yksi atomikerros, joka on järjestetty kaksiulotteiseen hunajakennohilaan, antaa heidän lisätä sen tiheyttä. Cambridgen tutkijat korvasivat kaupalliset COC:t yhdestä neljään kerrokseen grafeenia ja testasivat kitkaa, kulumista, korroosiota, lämpöstabiilisuutta ja voiteluaineiden yhteensopivuutta. Ylivoimaisen ohuuutensa lisäksi grafeeni täyttää kaikki HDD-päällyspinnoitteen ihanteelliset ominaisuudet korroosiosuojauksen, alhaisen kitkan, kulutuskestävyyden, kovuuden, voiteluaineiden yhteensopivuuden ja pinnan sileyden suhteen. Grafeeni vähentää kitkaa kaksinkertaisesti ja parantaa korroosiota ja kulumista kuin huippuluokan ratkaisut, tutkijat väittävät. Yksi grafeenikerros vähentää korroosiota 2,5 kertaa. Cambridgen tutkijat siirsivät grafeenia rauta-platinasta tehdyille kiintolevyille magneettiseksi tallennuskerrokseksi ja testasivat Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR). Tämä uusi tekniikka mahdollistaa varastointitiheyden lisäämisen kuumentamalla tallennuskerros korkeisiin lämpötiloihin. Nykyiset COC:t eivät toimi näissä korkeissa lämpötiloissa, mutta grafeeni toimii. Grafeeni, yhdistettynä HAMR:ään, voisi ylittää nykyiset kiintolevyt ennennäkemättömällä yli 10 teratavulla neliötuumalla, tutkijat sanovat.
DNA säilytykseen?
Grafeeni ei ole ainoa peli kaupungissa tiedontallennusinnovaatioiden suhteen. Tutkijat tutkivat mahdollisuutta, että DNA:ta voitaisiin käyttää tietojen, kuten elokuvien ja musiikin, tallentamiseen. DNA-tallennustekniikka on jo olemassa, mutta sitä ei ole koskaan muutettu arvokkaaksi tuotteeksi kuluttajille. Tämä voi muuttua Los Alamos National Laboratoryn tutkijoiden ansiosta, jotka ovat äskettäin kehittäneet ohjelmiston nimeltä Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex), joka kääntää datatiedostot nollien ja ykkösten binäärikielestä tietokoneiden ymmärtämään koodiin, jota biologia ymmärtää. «DNA-tallennus voi häiritä tapaamme ajatella arkistointia, koska tietojen säilytysaika on niin pitkä ja datatiheys on niin korkea», Los Alamosin tutkija Bradley Settlemyer sanoi lehdistötiedotteessa. «Voit pitää koko YouTuben jääkaapissasi useiden hehtaarien palvelinkeskusten sijaan.»