Harde schijven zijn nog steeds een integraal onderdeel van gegevensopslag, maar ondanks dat ze groter en sneller zijn geworden, is hun rol in de loop der jaren kleiner geworden. Ooit de standaardkeuze voor vrijwel elke werklast, zijn HDD’s nu steeds meer beperkt tot gebieden waar capaciteit en kosten per TB meer betekenen dan snelheid, latentie en energieverbruik.
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 koelingsvereisten en zelfs de fysieke voetafdruk te verminderen. Tegelijkertijd groeit de hoeveelheid gegenereerde gegevens, waardoor operators gedwongen worden opnieuw na te denken over hoe en waar informatie wordt opgeslagen.
Als gevolg hiervan wordt een grote verscheidenheid aan technologieën onderzocht als alternatief voor harde schijven, en we hebben er hier veel besproken TechRadar Pro. Sommige technologieën zijn al in opkomst in productieomgevingen, terwijl andere stevig… experimenteel blijven, zullen we maar zeggen.
Dit zijn de technologieën waarvan ik denk dat je er de komende jaren meer over zult horen.
1. Enterprise-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 flash nu tot ver voorbij de grens van 100 TB en richten zich rechtstreeks op werklasten die ooit afhankelijk waren van grote HDD-arrays.
Micron’s 6600 ION is verkrijgbaar in een 122TB PCIe Gen5-configuratie en kan eenvoudig worden geschaald naar 245TB. Met deze capaciteiten beweert Micron dat een enkel rack tot 88 PB aan opslagruimte kan bereiken, terwijl een 2U-server gevuld met 36 E3.S SSD’s maar liefst 4,42 PB kan bevatten.
De schijf is gebouwd op Micron’s G9 NAND en draait helemaal om dichtheid, energie-efficiëntie en ruimtebesparing, met als doel hyperscale en zakelijke operators in staat te stellen opslag te consolideren en tegelijkertijd het energieverbruik en de koelingsvereisten te verlagen.
2. E2 SSD-vormfactor
De E2 SSD-vormfactor richt zich op een ander deel van de markt met een focus op warme gegevens die tussen warme en koude opslaglagen liggen. Het is ontworpen om grote HDD-arrays te vervangen waarbij capaciteit en kosten belangrijker zijn dan maximale prestaties.
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 kan een enkele E2-drive maximaal 1 PB QLC-flash bevatten.
Het ontwerp volgt de EDSFF Ruler-standaard en maakt gebruik van NVMe via PCIe 6.0. Stroomverbruik en warmteopwekking blijven grote uitdagingen, maar voorstanders zien de E2 als een praktische, op flash gebaseerde middenweg tussen dure, krachtige SSD’s en ruimterovende HDD-opslag.
3. 5D-geheugenkristalopslag
5D-geheugenkristalopslag is gericht op een heel andere rol dan harde schijven, waarbij de nadruk ligt op archiveringsduurzaamheid op de lange termijn in plaats van op snelheid. De technologie maakt gebruik van gesmolten silicaglas dat is geëtst met femtosecondelasers om gegevens in microscopische structuren te coderen.
Informatie wordt opgeslagen in vijf dimensies die ruimtelijke positie combineren met oriëntatie en intensiteit. Er wordt beweerd dat een enkele vijf-inch glazen schijf tot 360 TB kan opslaan, waarbij de gegevens gedurende extreem lange perioden stabiel blijven bij temperaturen tot 190 ° C.
Zoals vaak het geval is met nieuwe, experimentele technologie, zijn de huidige prototypes traag, met schrijfsnelheden van ongeveer 4 MB/s en leessnelheden van bijna 30 MB/s, waardoor deze stevig in de koude opslag staan.
4. Opslag van DNA-gegevens
In plaats van magnetisme of lading codeert deze aanpak, misschien wel het meest radicale alternatief voor harde schijven, digitale gegevens in synthetisch DNA door binair te vertalen naar de vier DNA-basen.
Hierdoor kunnen (althans in theorie) enorme hoeveelheden informatie worden opgeslagen in een kleine fysieke ruimte. Sommige bedrijven beweren dat grootschalige DNA-opslag 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 bewaring op de lange termijn. Hoewel er vroege commerciële producten bestaan, zijn de prestaties traag, zijn de kosten hoog en is DNA-opslag nog lang niet klaar voor reguliere implementatie.
5. Opslag 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 en slaat gegevens op 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 testte maandenlang blootgestelde monsters aan kosmische straling aan boord van het Internationale Ruimtestation, zonder dat er meetbare gegevensverslechtering werd 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 tijd maakt het een kandidaat voor wetenschappelijke, overheids-, en ruimtegegevens die veel langer moeten overleven dan harde schijven of tapes.
6. SSD-tape hybride
Huawei’s Magneto-Electric Disk (MED) gebruikt een interne SSD voor snelle toegang, samen met een ingebouwd 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 koudere gegevens automatisch naar de interne tape worden verplaatst. Het ophalen van op tape opgeslagen gegevens 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 liggen. We verwachtten de eerste generatie ervan 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
Atoom- en defectgebaseerde opslagconcepten brengen dataopslag 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 aardmetalen gedoteerde kristallen gebruikt om ladingen op te vangen die enen en nullen vertegenwoordigen. Elk ontbrekend atoom fungeert als een enkele bit, waardoor een extreme gegevensdichtheid in zeer kleine volumes mogelijk is.
De technologie is experimenteel en traag, maar kan in theorie terabytes aan gegevens opslaan in een ruimte die niet groter is dan een rijstkorrel. De focus ligt duidelijk op ultralange archivering in plaats van op actief gebruik.
8. UltraRAM
Het doel hiervan is om opslag en geheugen samen te brengen tot één enkele technologie. Afkomstig uit onderzoek aan de Lancaster University en ontwikkeld door de Britse startup Quinas Technology, richt UltraRAM zich op DRAM-achtige snelheden met SSD-achtige niet-vluchtigheid.
UltraRAM slaat elektronen op in een kwantumbron en biedt snelle toegang zonder de constante verversing die DRAM vereist of de slijtagemechanismen die gepaard gaan met flitsen. Het stroomverbruik zal naar verwachting ook veel lager zijn dan bij bestaande geheugentechnologieën.
Publieke financiering en erkenning door de industrie hebben ertoe bijgedragen dat UltraRAM verder is gegaan dan laboratoriumdemonstraties. Er blijven echter productiehindernissen bestaan en de toekomst hangt af van de vraag of het economisch kan opschalen.
9. Organische en moleculaire opslag
Dit onderzoek onderzoekt of gegevens op chemische schaal kunnen worden opgeslagen in plaats van via magnetisme of lading. Onderzoekers in China onderzoeken 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 uiterst fijne controle over de geleidingstoestanden en een zeer hoge theoretische gegevensdichtheid mogelijk.
Hierdoor kan encryptie ook direct in het materiaal mogelijk worden gemaakt. Ondanks de belofte 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. Het door Western Digital gesteunde Cerabyte 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 stroom nodig is.
Verwacht wordt dat vroege pilotsystemen ongeveer 1 PB per rack zullen leveren, hoewel de toegangstijden erg traag zijn vergeleken met schijf- of flashsystemen. De routekaart van Cerabyte wijst op veel hogere dichtheden, met doelstellingen oplopend tot 100 PB per rack, samen met hogere overdrachtssnelheden.
Als deze doelen worden bereikt, zou keramische opslag rechtstreeks kunnen concurreren met tape en harde schijven voor koude archieven, maar voorlopig blijft het steken op het langetermijnbehoudsniveau in plaats van op dagelijkse opslag.
Volg TechRadar op Google Nieuws En voeg ons toe als voorkeursbron om ons deskundig nieuws, recensies en meningen 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, video-unboxings en ontvang regelmatig updates van ons WhatsAppen Ook.
