Belangrijkste afhaalrestaurants
- Recente innovaties in opslagtechnologie kunnen leiden tot veel grotere harde schijven.
- Het materiaal grafeen maakt deel uit van een nieuwe benadering voor het bouwen van compactere opslagschijven.
- DNA is een andere mogelijke methode om harde schijven te vergroten die ook lang meegaan.
Maak je klaar voor veel grotere harde schijven.
Het materiaal grafeen kan worden gebruikt om veel meer gegevens op harde schijven te verpakken in vergelijking met de huidige methoden, ontdekten onderzoekers van de Universiteit van Cambridge in een recent onderzoek. Het is een van de vele nieuwe technologieën die het mogelijk zouden kunnen maken om meer gegevens op harde schijven te proppen naarmate de vraag naar opslag toeneemt.
"Nieuwe toepassingen zorgen zowel voor brandstof als voor enorme datasets", zei John Morris, de chief technology officer van harde-schijfmaker Seagate Technology, in een e-mailinterview. "Daarom worden harde schijven steeds ruimer. Wat u ook naar de cloud verzendt - uw foto's, video's, persoonlijke en zakelijke documenten - staat op harde schijven met een steeds grotere capaciteit."
Meer in minder steken
Harde schijven (HDD's) verschenen voor het eerst in de jaren vijftig, maar hun gebruik als opslagapparaat in personal computers nam pas vanaf het midden van de jaren tachtig een vlucht. Ze zijn steeds kleiner geworden en dichter in termen van het aantal opgeslagen bytes. Hoewel solid-state schijven populair zijn voor mobiele apparaten, worden HDD's nog steeds gebruikt om bestanden op desktopcomputers op te slaan, vooral omdat ze relatief goedkoop te produceren en te kopen zijn.
HDD's bevatten twee hoofdcomponenten: platters en een kop. Gegevens worden op de platen geschreven met behulp van een magnetische kop, die erboven vliegt terwijl ze ronddraaien. De ruimte tussen kop en schotel wordt steeds kleiner om hogere dichtheden mogelijk te maken.
Dit zal de ontwikkeling van nieuwe harde schijven met een hoge oppervlaktedichtheid verder stimuleren.
Momenteel nemen op koolstof gebaseerde overcoatings (COC's) -lagen die worden gebruikt om platen te beschermen tegen mechanische schade en corrosie, een aanzienlijk deel van deze afstand in beslag. De datadichtheid van HDD's is sinds 1990 verviervoudigd en de COC-dikte is afgenomen van 12,5 nm tot ongeveer 3 nm, wat overeenkomt met één terabyte per vierkante inch. Nu zeggen onderzoekers dat grafeen, een enkele laag atomen gerangschikt in een tweedimensionaal honingraatrooster, hen de dichtheid laat verhogen.
De Cambridge-onderzoekers vervingen commerciële COC's door één tot vier grafeenlagen en testten wrijving, slijtage, corrosie, thermische stabiliteit en smeermiddelcompatibiliteit. Naast zijn onovertroffen dunheid, vervult grafeen alle ideale eigenschappen van een HDD-overcoat op het gebied van corrosiebescherming, lage wrijving, slijtvastheid, hardheid, smeermiddelcompatibiliteit en gladheid van het oppervlak.
Grafeen zorgt voor een tweevoudige vermindering van wrijving en zorgt voor betere corrosie en slijtage dan state-of-the-art oplossingen, beweren de onderzoekers. Eén enkele grafeenlaag vermindert corrosie met 2,5 keer.
De Cambridge-wetenschappers brachten grafeen over op harde schijven gemaakt van ijzer-platina als de magnetische opnamelaag en testten Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR). Deze nieuwe technologie maakt een verhoging van de opslagdichtheid mogelijk door de opnamelaag tot hoge temperaturen te verhitten.
Huidige COC's presteren niet bij deze hoge temperaturen, maar grafeen wel. Grafeen, gecombineerd met HAMR, kan de huidige HDD's overtreffen, met een ongekende gegevensdichtheid van meer dan 10 terabyte per vierkante inch, aldus de onderzoekers.
"Aantonen dat grafeen kan dienen als een beschermende coating voor conventionele harde schijven en dat het bestand is tegen HAMR-omstandigheden, is een zeer belangrijk resultaat", Anna Ott van het Cambridge Graphene Centre, een van de co-auteurs van deze studie, zei in een persbericht. "Dit zal de ontwikkeling van nieuwe harde schijven met een hoge oppervlaktedichtheid verder stimuleren."
DNA voor opslag?
Graphene is niet de enige game in de stad als het gaat om innovaties in gegevensopslag. Wetenschappers onderzoeken de mogelijkheid dat DNA kan worden gebruikt om informatie zoals films en muziek op te slaan.
DNA-opslagtechnologie bestaat al, maar is nooit omgevormd tot een waardevol product voor consumenten. Dat zou kunnen veranderen dankzij onderzoekers van Los Alamos National Laboratory, die onlangs software hebben ontwikkeld, de Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex), die gegevensbestanden verta alt van de binaire taal van nullen en enen die computers begrijpen naar de code die biologie begrijpt.
"DNA-opslag kan de manier waarop we denken over archiefopslag verstoren, omdat de gegevensbewaring zo lang en de gegevensdichtheid zo hoog is", zei Bradley Settlemyer, een onderzoeker bij Los Alamos, in een persbericht. "Je zou heel YouTube in je koelkast kunnen bewaren in plaats van in hectares en hectares datacenters."
