Harde schijven zijn nog steeds een integraal onderdeel van gegevensopslag, maar hoewel ze groter en sneller zijn geworden, is hun rol in de loop der jaren kleiner geworden. Ooit de standaardkeuze voor bijna alle workloads, worden HDD’s nu steeds vaker beperkt tot gebieden waar capaciteit en kosten per TB belangrijker zijn dan snelheid, latentie en stroomverbruik.
Uiteraard gebeurde de verhuizing niet van de ene op de andere dag. Flash-opslag is goedkoper, compacter en betrouwbaarder geworden, en datacenters staan onder druk om het stroomverbruik, de koelingsbehoefte en zelfs de fysieke voetafdruk te verminderen. Tegelijkertijd blijft de hoeveelheid gegenereerde gegevens groeien, waardoor operators gedwongen worden opnieuw na te denken over hoe en waar informatie wordt opgeslagen.
Als gevolg hiervan wordt een breed scala aan technologieën onderzocht als alternatief voor harde schijven, en we hebben er hier veel besproken. TechRadar Pro. Sommige technologieën doen al hun intrede in productieomgevingen, terwijl andere nog steeds stevig… experimenteel zijn, laten we zeggen.
Dit zijn de technologieën waarvan ik denk dat je er de komende jaren meer over zult horen.
1. Bedrijfs-SSD’s met hoge capaciteit
SSD’s zijn uiteraard de meest voor de hand liggende kandidaten om harde schijven te vervangen, vooral in moderne datacenters. Leveranciers pushen flashtechnologie nu tot ver boven de drempel van 100 TB en richten zich rechtstreeks op werklasten die ooit afhankelijk waren van grote HDD-arrays.
Micron’s 6600 ION is beschikbaar in een 122TB PCIe Gen5-configuratie en kan worden opgeschaald naar 245TB. Bij deze capaciteiten zegt Micron dat een enkel rack tot 88 PB aan opslagruimte kan bevatten, terwijl een 2U-server met 36 E3.S SSD’s tot 4,42 PB kan bevatten.
De schijf is gebouwd op Micron’s G9 NAND en richt zich op dichtheid, energie-efficiëntie en ruimtebesparing, met als doel hyperscale en zakelijke operators in staat te stellen opslag te consolideren en tegelijkertijd het stroomverbruik en de koelingsvereisten te verminderen.
2. E2 SSD-vormfactor
De E2 SSD-vormfactor richt zich op een ander deel van de markt, waarbij de nadruk ligt op warme gegevens die zich tussen de warme en koude opslagniveaus bevinden. Het is ontworpen om grote harde schijfarrays te vervangen waarbij capaciteit en kosten belangrijker zijn dan topprestaties.
E2 is ontwikkeld door samenwerking tussen SNIA en het Open Compute Project en richt zich op flashdichtheid op petabyte-schaal in standaard 2U-servers. In zijn meest ambitieuze vorm zou één enkele E2-eenheid tot 1 PB QLC-flitser kunnen bevatten.
Het ontwerp volgt de EDSFF Ruler-standaard en maakt gebruik van NVMe via PCIe 6.0. Stroomverbruik en warmteproductie blijven grote uitdagingen, maar voorstanders zien de E2 als een praktische, op flash gebaseerde middenweg tussen dure, krachtige SSD’s en ruimtevretende HDD-opslag.
3. 5D-kernkristalkern
5D Memory Crystal-opslag vervult een heel andere rol dan harde schijven, waarbij de nadruk ligt op opslagduurzaamheid op de lange termijn in plaats van op snelheid. De technologie maakt gebruik van femtoseconde lasergeëtst gesmolten silicaglas om gegevens in microscopische structuren te coderen.
Informatie wordt opgeslagen in vijf dimensies, waarbij ruimtelijke positie wordt gecombineerd met oriëntatie en intensiteit. Er wordt beweerd dat één enkele glazen schijf van 5 inch in staat is om tot 360 TB op te slaan, waarbij de gegevens gedurende extreem lange perioden stabiel blijven bij temperaturen tot 190 ° C.
Zoals vaak het geval is met nieuwe experimentele technologieën, zijn de huidige prototypes traag, met schrijfsnelheden van rond de 4 MB/s en leessnelheden van bijna 30 MB/s, waardoor ze stevig in de koude opslaglaag terechtkomen.
4. Opslag van DNA-gegevens
In plaats van magnetisme of opladen codeert deze aanpak, misschien wel het meest radicale alternatief voor harde schijven, digitale gegevens in synthetisch DNA door de binaire code in de vier DNA-basen te vertalen.
Hierdoor kunnen (althans in theorie) grote hoeveelheden informatie worden opgeslagen in een kleine fysieke ruimte. Sommige bedrijven beweren dat DNA-opslag op grote schaal ervoor zou kunnen zorgen dat de gegevens van de mensheid in één datacenterrek passen.
DNA blijft duizenden jaren stabiel zonder stroom, waardoor het aantrekkelijk is voor langdurige opslag. Hoewel de eerste commerciële producten bestaan, zijn de prestaties traag, zijn de kosten hoog en is DNA-opslag nog lang niet klaar voor reguliere implementatie.
5. Ophoping van staande golven
Staande golfopslag, of SWS, is een nieuwe poging om gegevensretentie op de lange termijn te heroverwegen door de stroomvoorziening, vernieuwingscycli en magnetische media volledig te verwijderen. De technologie, ontwikkeld bij Wave Domain door Clark Johnson, het brein achter de HDTV-revolutie, is geïnspireerd op vroege fotografische technieken, waarbij gegevens worden opgeslagen als kleurinterferentiepatronen in een zilverhalogenide-emulsie.
De methode vangt staande lichtgolven op in een duurzame plaat, waardoor een fysiek record ontstaat dat eeuwenlang stabiel kan blijven zonder energie-input. NASA test maandenlang monsters die zijn blootgesteld aan kosmische straling aan boord van het Internationale Ruimtestation, zonder dat er meetbare gegevensverslechtering is gerapporteerd.
Staande golfopslag is gericht op koude archieven en niet op actieve systemen. Toegang vereist optisch scannen en bufferen, maar de weerstand tegen straling, vocht en weersomstandigheden maakt het een kandidaat voor wetenschappelijke, overheids- en en ruimtelijke gegevens die veel langer moeten overleven dan harde schijven of tapes.
6. Hybride SSD-tape
Huawei’s Magneto-Electric Disk (MED) gebruikt een interne SSD voor snelle toegang, samen met een geïntegreerd tapemechanisme, maar presenteert zichzelf extern als een blokopslagapparaat in plaats van een traditioneel tapesysteem.
Gegevens die snellere toegang nodig hebben, worden naar het SSD-gedeelte geschreven, terwijl koelere gegevens automatisch naar de interne tape worden verplaatst. Het ophalen van gegevens die op tape zijn opgeslagen duurt langer, maar het systeem vermijdt de complexiteit van externe tapebibliotheken en vermindert het stroomverbruik in vergelijking met grote HDD-arrays.
Door tape achter een schijfachtige interface te verbergen, richt het ontwerp zich op werklasten die tussen warme en koude opslag vallen. We verwachtten de eerste generatie in 2025 te zien, met een model van de tweede generatie in 2026 of 2027, maar Huawei heeft de laatste tijd geen aankondigingen gedaan.
7. Atoom- en defectgebaseerde opslag
De concepten van atomaire en op defecten gebaseerde opslag duwen gegevensopslag naar het niveau van individuele atomen. Academisch onderzoek heeft aangetoond hoe kleine defecten in kristallen kunnen fungeren als binaire geheugencellen.
In één benadering worden met zeldzame aarde gedoteerde kristallen gebruikt om ladingen op te vangen die enen en nullen vertegenwoordigen. Elk ontbrekend atoom functioneert als een enkele bit, waardoor een extreme datadichtheid in zeer kleine volumes mogelijk is.
De technologie is experimenteel en traag, maar zou in theorie terabytes aan gegevens kunnen opslaan in een ruimte die niet groter is dan een rijstkorrel. De nadruk ligt uiteraard op opslag op zeer lange termijn en niet op actief gebruik.
8. UltraRAM
Het doel hiervan is om opslag en geheugen te comprimeren tot één enkele technologie. Geboren uit onderzoek aan de Lancaster University en ontwikkeld door de Britse startup Quinas Technology, streeft UltraRAM naar DRAM-achtige snelheden met niet-vluchtigheid in SSD-stijl.
UltraRAM slaat elektronen op in een kwantumbron, waardoor snelle toegang mogelijk is zonder de constante verversing die nodig is voor DRAM of de slijtagemechanismen die gepaard gaan met flitsen. Het stroomverbruik zal naar verwachting ook veel lager zijn dan bij bestaande geheugentechnologieën.
Overheidsfinanciering en erkenning door de industrie hebben ertoe bijgedragen dat UltraRAM verder ging dan laboratoriumdemonstraties. Er blijven echter obstakels voor de productie bestaan en de toekomst van het land hangt af van het vermogen om economisch te groeien.
9. Organische en moleculaire opslag
Dit onderzoek onderzoekt of gegevens op chemische schaal kunnen worden opgeslagen in plaats van door middel van magnetisme of lading. Onderzoekers in China bestuderen moleculaire harde schijven die zijn opgebouwd uit organometaalverbindingen.
Gegevens worden geschreven en gelezen met behulp van een geleidende atoomkrachtmicroscooptip die gecontroleerde chemische reacties teweegbrengt. Dit maakt een extreem nauwkeurige controle over de geleidingstoestanden en een zeer hoge theoretische datadichtheid mogelijk.
Hierdoor kan encryptie ook direct binnen het materiaal mogelijk worden gemaakt. Ondanks de beloften blijven de duurzaamheid, schaalbaarheid en bruikbaarheid van het lees-schrijfmechanisme onopgelost.
10. Keramische opslag
Keramische opslag is volledig gericht op archiefgegevens, waarbij een lange levensduur en energie-efficiëntie veel belangrijker zijn dan de toegangssnelheid. Cerabyte, gesteund door Western Digital, loopt voorop in de aanpak en gebruikt lasergeëtste keramische nanolagen om gegevens op te slaan in een inert medium dat is ontworpen om duizenden jaren stabiel te blijven zonder dat er energie nodig is.
Verwacht wordt dat vroege pilotsystemen ongeveer 1 PB per rack zullen leveren, hoewel de toegangstijden erg traag zijn in vergelijking met schijf- of flash-systemen. De routekaart van Cerabyte richt zich op veel hogere dichtheden, met doelen oplopend tot 100 PB per rack, samen met hogere overdrachtssnelheden.
Als deze doelen zouden worden bereikt, zou keramische opslag direct kunnen concurreren met tape en harde schijven voor koude archieven, maar voorlopig bevindt deze zich stevig op het niveau van langetermijnretentie in plaats van op dagelijkse opslag.
Volg TechRadar op Google Nieuws EN voeg ons toe als uw favoriete bron om nieuws, recensies en meningen van onze experts in uw feeds te krijgen. Klik dan zeker op de knop Volgen!
En jij kunt dat natuurlijk ook Volg TechRadar op TikTok voor nieuws, recensies, unboxing in videoformaat en ontvang regelmatig updates van ons WhatsApp ook.
