Key takeaways
- Nylige innovationer inden for lagringsteknologi kan føre til meget større harddiske.
- Materialet grafen er en del af en ny tilgang til at bygge tættere lagerdrev.
- DNA er en anden mulig metode til at øge harddiske, som også ville holde længe.
Gør dig klar til meget større harddiske.
Materialet grafen kan bruges til at pakke langt flere data i harddiske sammenlignet med nuværende metoder, fandt forskere ved Cambridge University i en nylig undersøgelse. Det er en af flere nye teknologier, der kunne gøre det muligt at fylde flere data på harddiske, efterhånden som efterspørgslen efter lagerplads vokser.
"Nye applikationer både brænder og kræver massive datasæt," sagde John Morris, teknologichefen for harddiskproducenten Seagate Technology, i et e-mailinterview. "Det er grunden til, at harddiske bliver mere rummelige. Uanset hvad du sender til skyen - dine billeder, videoer, personlige og forretningsdokumenter - ligger på harddiske med højere og højere kapacitet."
Putting More in Less
Harddiske (HDD'er) dukkede først op i 1950'erne, men deres brug som lagerenheder i personlige computere tog først fart fra midten af 1980'erne. De er blevet stadig mindre i størrelse og tættere med hensyn til antallet af lagrede bytes. Mens solid-state-drev er populære til mobile enheder, bliver HDD'er fortsat brugt til at gemme filer på stationære computere, primært fordi de er relativt billige at producere og købe.
HDD'er indeholder to hovedkomponenter: fade og et hoved. Data skrives på pladerne ved hjælp af et magnetisk hoved, som løber over dem, mens de drejer. Mellemrummet mellem hoved og tallerken bliver hele tiden mindre for at muliggøre højere tætheder.
Dette vil skubbe yderligere til udviklingen af nye harddiske med høj arealdensitet.
I øjeblikket optager kulstofbaserede overfrakker (COC'er)-lag, der bruges til at beskytte fade mod mekaniske skader og korrosion, en betydelig del af denne afstand. Datatætheden på HDD'er er firedoblet siden 1990, og COC-tykkelsen er reduceret fra 12,5 nm til omkring 3 nm, hvilket svarer til en terabyte pr. kvadrattomme. Nu siger forskere, at grafen, som er et enkelt lag af atomer arrangeret i et todimensionelt bikagegitter, lader dem øge tætheden.
Cambridge-forskerne erstattede kommercielle COC'er med et til fire grafenlag og testede friktion, slid, korrosion, termisk stabilitet og smøremiddelkompatibilitet. Ud over sin uovertrufne tyndhed opfylder grafen alle de ideelle egenskaber for en HDD-overcoat med hensyn til korrosionsbeskyttelse, lav friktion, slidstyrke, hårdhed, smøremiddelkompatibilitet og overfladeglathed.
Graphene muliggør en dobbelt reduktion af friktion og giver bedre korrosion og slid end avancerede løsninger, hævder forskerne. Et enkelt grafenlag reducerer korrosion med 2,5 gange.
Cambridge-forskerne overførte grafen til harddiske lavet af jern-platin som det magnetiske optagelseslag og testede Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR). Denne nye teknologi muliggør en forøgelse af lagertætheden ved at opvarme registreringslaget til høje temperaturer.
Nuværende COC'er fungerer ikke ved disse høje temperaturer, men det gør grafen. Grafen, kombineret med HAMR, kan udkonkurrere nuværende HDD'er og giver en hidtil uset datatæthed på mere end 10 terabyte pr. kvadrattomme, siger forskerne.
"At demonstrere, at grafen kan tjene som en beskyttende belægning til konventionelle harddiske, og at det er i stand til at modstå HAMR-forhold, er et meget vigtigt resultat," Anna Ott fra Cambridge Graphene Centre, en af medforfatterne af denne undersøgelse, sagde i en pressemeddelelse. "Dette vil yderligere skubbe udviklingen af nye harddiske med høj arealdensitet."
DNA til opbevaring?
Graphene er ikke det eneste spil i byen, når det kommer til innovationer inden for datalagring. Forskere undersøger muligheden for, at DNA kan bruges til at lagre information som film og musik.
DNA-lagringsteknologi findes allerede, men den er aldrig blevet omdannet til et værdifuldt produkt for forbrugerne. Det kan ændre sig takket være forskere ved Los Alamos National Laboratory, som for nylig udviklede software, Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex), som oversætter datafiler fra det binære sprog nuller og dem, som computere forstår, til den kode, biologi forstår.
"DNA-lagring kan forstyrre den måde, vi tænker på arkivlagring, fordi dataopbevaringen er så lang og datatætheden så høj," sagde Bradley Settlemyer, en forsker ved Los Alamos, i en pressemeddelelse. "Du kunne gemme hele YouTube i dit køleskab i stedet for i acres og acres af datacentre."
