Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przyszłość dysków twardych - która technologia je zastąpi?

pseven 27 Paź 2009 12:23 4120 10
  • Przyszłość dysków twardych - która technologia je zastąpi?
    Zdolność do gromadzenia i przechowywania dużej ilości danych staje się coraz bardziej istotną cechą współczesnych komputerów, jak i innych urządzeń elektronicznych takich jak jak telefony komórkowe, aparaty fotograficzne, kamery i konsole do gier. Wywodzące się od wynalazku z 1950 roku dyski twarde stały się główną metodą przechowywania informacji w sposób nieulotny. Dziś są jednym z najbardziej awaryjnych i zawodnych elementów komputera, a naukowcy pracują już nad kilkoma obiecującymi technologiami, które mogłyby zastąpić dyski twarde.

    Powołując się na najświeższe prognozy, o ile tylko produkcja dysków twardych utrzyma dotychczasowe tempo istnieje szansa, że w 2020 roku ujrzymy dwu-talerzowy dysk twardy w rozmiarze 2.5 cale o pojemności 14 TB w cenie 40 USD.

    Czy któraś z rozwijanych technologii NVM takich jak pamięci Flash i napędy SSD zastąpi wkrótce tradycyjne dyski twarde z elementami mechanicznymi? Próby odpowiedzi na to pytanie podjął się profesor Mark Kryder w pracy opublikowanej na łamach „IEEE Transactions on Magnetics”. Dokonał on analizy 13 nadchodzących technologii i w rezultacie pokazał, że większość z nich nie będzie konkurencyjna w stosunku do obecnych dysków HDD ani pod względem żywotności ani ceny. Według badacza do najbardziej obiecujących idei należą PCRAM (Phase Change Random Access Memory) i STTRAM (Spin Transfer Torque Random Access Memory).

    PCRAM stanowi typ pamięci nieulotnej opartej na nośniku krystalicznym. Wykorzystano w niej zjawisko zmiany fazy punktów nośnika z krystalicznej na amorficzną za pomocą podgrzewania impulsami elektrycznymi. Odczyt odbywa się poprzez pomiar rezystancji nośnika dla różnych faz. Materiałem wykorzystanym jako nośnik jest stop tellurku antymonu i tellurku galu, podobny do tego, który obecnie jest stosowany w produkcji płyt wielokrotnego zapisu.

    Pamięci STT-RAM wykorzystują do zapisu prąd elektryczny, który przykładany jest do magnesu w celu zmiany kierunku pola magnetycznego. Odczyt odbywa się również poprzez pomiar rezystancji, której różne poziomy odpowiadają stanom zera lub jedynki. Według profesora Kryder`a ta druga technologia oferuje potencjalnie większe możliwości od PCRAM i pod warunkiem, że uda się ją dostosować do przechowywania większej liczby bitów na jedną komórkę to napędy bazujące na STT-RAM mają dużą szansę zastąpić zarówno tradycyjne dyski twarde jak i napędy SSD.

    Z wyników badań można wyciągnąć dwa interesujące wnioski. Po pierwsze wygląda na to, że tradycyjne dyski twarde na przynajmniej kilka następnych lat pozostaną najtańszym sposobem przechowywania danych. Po drugie to nie te technologie, jak mogłoby się wydawać, w której teraz najwięcej się inwestuje kryją w sobie największy potencjał.

    Źródło:
    http://www.guru3d.com/news/magnetic-hdds-still-cheapest-in-2020/

  • #2 27 Paź 2009 14:38
    Sumka18
    Poziom 18  

    Wygląda na to ze rynek podzieli się tak jak to zawsze bywa względem potrzeb tanie HDD będą wszędzie tam gdzie będzie potrzebna duża pojemność a droższe SDD tam gdzie będzie potrzeba małych rozmiarów szybkości dostępu itd... co więcej możliwe ze będziemy stosować w komputerach SDD + HDD trochę tak jak to jest z fabrykami każda ma chale produkcyjną (SDD) i magazyn (HDD) ale jak to wszystko wyjdzie zobaczymy.

  • #3 27 Paź 2009 15:45
    andrzejlisek
    Poziom 28  

    O ile się nie mylę, płyta CD-RW wytrzymuje "tylko" ok. 1000 zapisów. Zdecydowanie za mało, żeby taka technologia nadawała się do codziennego użytku. Po krótkim czasie te 1000 razy się wykorzysta. Nadaje się głównie do backupu i archiwizacji, lub tam, gdzie nie ma dużych zmian danych (np. w urządzeniach sterujących maszynami w fabryce - czyli na nośniku jest program i aktualne parametry pracy maszyny, zmieniane, jak się doskonali maszynę lub przystosowuje do produkcji nowszego modelu wyrobu).

    Moim zdaniem, wszystkie elektroniczne nośniki danych (np, HDD, SSD, technologie wymienione przez pseven) powinno się tak produkować, żeby ewentualny odzysk danych (wiadomo, że nie ma nośnika w 100% niezawodnego) był jak najprostrzy.

    Przykład:
    Załóżmy, że firma X produkuje dyski takie, jak większość obecnie produkowanych dysków, a firma Y produkuje dyski z ujednoliconą elektroniką, która zawiera pamięć ROM wielokrotnego zapisu z danymi dobieranymi do budowy każdego modelu (fizycznie elektroniki do wszystkich modeli byłyby zamienne pod warunkiem wgrania firmware do dysku, do którego się zakłada elektronikę), te dane mogłyby podlegać aktualizacjom podobnie, jak BIOS komputera i firmare rożnych urządzeń (firmware do wszystkich modeli byłoby udotępniane), a sposób kodowania danych na talerzach byłby jawny i udokumentowany. Chyba łatwo przewidzieć, która firma sprzeda więcej dysków, przy założeniu, ze cena i parametry będą podobne. Natomiast przedsiębiorstwa odzyskujące dane nie musiałyby mieć ogromnych szaf z elektronikami do wszystkich dysków, jakie kiedykolwiek wyprodukowano, tylko np. 10-20 na jednego producenta nośnika i archiwum (minimum 3-4 egzemplarze) z firmware do wszystkich nośników.

  • #4 27 Paź 2009 17:21
    P.Ryś
    Poziom 13  

    Moim zdaniem najlepsze rozwiązanie to HDD + SSD tak jak to pisał kolega powyżej. Na dysku twardym mamy zapisane filmy, muzykę, gry natomiast na SSD programy system itd. SSD jest drogie ale na system i dodatki wystarczy 50GB. Niech technologia się rozwija to ceny będą niższe.

  • #5 27 Paź 2009 17:38
    Krzysiek16
    Poziom 24  

    andrzejlisek napisał:
    O ile się nie mylę, płyta CD-RW wytrzymuje "tylko" ok. 1000 zapisów. Zdecydowanie za mało, żeby taka technologia nadawała się do codziennego użytku. Po krótkim czasie te 1000 razy się wykorzysta.


    Prawda, ale w artykule jest napisane, że większość technologii odpadła właśnie ze względu na żywotność. A to znaczy, że pomimo zastosowania materiałów podobnych do tych z płyt wielokrotnego zapisu PCRAM jest żywotna.

    A w ogóle, to urządzenia zastępujące mechaniczne dyski twarde nie powinny się już nazywać dyskami twardymi. Bardziej pasuje dawniej stosowana "pamięć masowa" :D

  • #7 27 Paź 2009 19:37
    andrzejlisek
    Poziom 28  

    Żywotność nośnika danych jest rzeczą skomplikowaną, ponieważ, na nią składają się trzy parametry:
    - Czas utrzymywania niezmienianych danych, po którym mogą wystąpić trudności z prawidłowym odczytem
    - Liczba zmian danych, po której nośnik ulega uszkodzeniu (nie dotyczy nośników jednokrotnego zapisu)
    - Łączny czas ciągłej pracy do uszkodzenia uniemożliwiającego normalne korzystnie z nośnika (wyznacznikiem tego parametru jest MTBF)

    Pytanie, który parametr jest istotny z punktu widzenia użytkownika. Każdy powie, że wszystkie trzy, ale pytanie, w którym kierunku rozwijać technologię, bo czasem jeden parametr można polepszyć kosztem pogorszenia drugiego.


    A co do nośników, to ciekawe, czy próbowali zastosować pamięć RAM. Kiedyś słyszałem o takim urządzeniu, do którego zakłada się moduły DDR RAM i całość funkcjonuje tak samo, jak HDD o pojemności równej sumie pojemności modułów. Tylko, że gabaryty modułów nie pozwalają utworzyć nośnika większego niż kilka GB. Dane były podtrzymywane z akumulatora ładowanego w trakcie pracy komputera. Takie urządzenie nazywało się chyba I-RAM. Nie pamiętam, kiedy to było, ale chyba bardzo krótko produkowano, bo do Polski to nie dotarło.

    Pamięci RAM są pamięciami dynamicznymi, wiec utrzymanie w nich danych wymaga bezustannego odczytu i ponownego zapisu, a to wszystko ciągnie energię elektryczną.

    Mam na myśli pamięci statyczne. W nich to sama obecność napięcia zasilania wystarczy do utrzymania zawartości, bo taka pamięć opiera się na przerzutnikach. W zasadzie pomysł na stosowanie pamięci RAM statycznej z baterią jest bardzo stary, stosowano miedzy innymi w nośnikach danych w Atari Portfolio oraz w niektórych kartridżach na NES i Famicom. Tylko dać więcej przerzutnikow i pojemność rośnie.

    Mam na myśli coś takiego, jak I-RAM, tylko, że na pamięciach montowanych trwale w sposób zapewniający jak największą pojemność i z zewnątrz wyglądające jak zwykły dysk SATA. Takie urządzenie miałoby tylko jedna wadę, jaką jest konieczność elektrycznego podtrzymywania zawartości, a tak to same zalety, jakimi są długowieczność, odporność na pole magnetyczne, czas dostępu i nieograniczona liczba zapisów.

    Akumulatorek jest bardzo newralgiczną częścią, bo jak on zawiedzie, to przepadną wszystkie dane na całym nośniku. Myślę, że i na problem znajdzie się sposób. Wykorzystać to tego technologię SMART. W ramach SMART, byłyby monitorowane takie parametry, jak czas od zainstalowania akumulatorka, ilość dotychczasowych ładowań, pojemność, szybkość spadku napięcia naładowanego akumulatorka. A przy odpalaniu kompa, jak akumulatorek wykazuje zły stan techniczny, to pokazywałby się odpowiedni komunikat w ramach testów SMART, a wymiana akumulatorka na nowy byłaby możliwa na włączonym komputerze, żeby przy tej operacji dane nie przepadły.

    Nie wiem, czy to prawda, ale wydaje mi się, że utrzymywanie danych w pamięci statycznej pobiera mniej energii, niż utrzymywanie danych w pamięci dynamicznej, co w nośniku danych zasilanego akumulatorem jest bardzo ważna sprawą. Jeżeli jest akurat odwrotnie, to wtedy rozpatrywałoby się opracowanie nośnika opartego na pamięci dynamicznej.

    Czy Waszym zdaniem, pomijając fakt, że akumulatorek jest "piętą achillesową" nośnika, to czy nośniki oparte na pamięci RAM miałyby szanse spełnić rolę HDD/SSD? Jeżeli przyjąć by, że "limit gabarytowy" to jest wielkość normalnego dysku HDD, to obecnie, jak dużą pamięć dałoby się zrobić (oczywiście, musi się zmieścić elektronika sterująca, która będzie udawać HDD, tak, jak to się robi w przypadku SSD)? Ewentualnie, jak rozszerzymy limit do wielkości napędu DVD (taki nośnik by się montowało w komorze takiej, jak do montażu DVD w obudowie)?

  • #8 27 Paź 2009 20:42
    gorsomir
    Poziom 13  

    Pomysł masz dobry tylko
    hmm.... Akumulatorek tak jak napisałeś, będzie to newlargiczny punkt
    Nie wyobrażam sobie mieć PCta z takim dyskiem i trzymania na nim ważnych danych
    HDD i SSD ma tą przewagę że nawet jak coś sie uszkodzi (elektronika sterująca) to jest choć cień szansy że uda się coś odzyskać a w wypadku dysku opartego na RAM
    wystarczy że nastąpi mała awaria elektroniki (zwarcie czy obojętnie co innego co pozbawi układ prądu) i już nic nie zrobimy możemy tylko płakać...

    Jedyne miejsce jakie widzę dla takiego dysku to chyba tylko jakiś terminal dostępowy do WWW czy coś w czym ten dysk miał by tylko OS i nic więcej i w razie awari wystarczy ło by wtedy tylko zainstalować OS i wszystko by z powrotem grało.

  • #9 27 Paź 2009 21:14
    marik_te
    Poziom 22  

    A ja czytałem o wielkim dysku serwerowym zbudowanym z kości DDR lub DDRII nie pamiętam teraz. Miało to pojemność kilku TB, zawrotną szybkość. Możliwość wielu dostępów do zupełnie różnych danych bez większych opóźnień. A w przypadku zaniku zasilania, zasilanie awaryjne starczało na tyle by te dane z ddrów przenieść do pamięci flash. I potem po włączeniu załadować na nowo. Całość miała wygląd szafy rackowej i kosmiczną cenę.

  • #10 28 Paź 2009 16:02
    andrzejlisek
    Poziom 28  

    Jakby wykonać RAID0 z kilkudziesięciu ANS-9010 (o ile się nie mylę, liczba nośników w RAID0 nie jest ograniczona, ale wszystkie muszą być tej samej pojemności), to by się otrzymało coś pośredniego między jednym ANS-9010, a tym, o czym czytał marik_te.

    A zarówno IRAM, jak i ANS-9010, jest na niemieckim Ebay.

    http://www.benchmark.pl/testy_i_recenzje/Star...0_sekund._Testujemy_Acard_ANS-9010b-1581.html

  • #11 30 Paź 2009 12:06
    nelik1987

    Poziom 31  

    Korzystam z połączenia dysku SSD i HDD w swoim komputerze, Potrzebowałem szybkiego komputera do pracy nad projektami w Autocad i innych programach ale potrzebowałem również miejsca na przechowywanie dużych plików z danymi. Takie rozwiązanie naprawdę się świetnie sprawuje. Programy działają naprawdę bardzo szybko, porównywałem czasy chociżby otwierania się aplikacji do projektowania i przy dysku SSD gdzie mam zainstalowany system czas ten w porównaniu do HDD był ponad 2 razy krótszy. Ceny SSD mocno spadły ale wiadomym ich minusem jest ogranbiczona liczba zapisów