Harde schijven zijn nog steeds een integraal onderdeel van gegevensopslag, maar ondanks dat ze steeds groter en sneller zijn geworden, is hun rol in de loop der jaren kleiner geworden. Ooit de standaardkeuze voor bijna elke werklast, worden HDD’s nu steeds vaker beperkt tot gebieden waar capaciteit en kosten per TB belangrijker zijn dan snelheid, latentie en energieverbruik.
De verhuizing is uiteraard niet van de ene op de andere dag gebeurd. Flash-opslag is goedkoper, compacter en betrouwbaarder geworden, en datacenters staan onder druk om het stroomverbruik, de vraag naar koeling 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 hier op veel van deze technologieën besproken TechRadar Pro. Sommige technologieën verschijnen al 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. 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 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 beschikbaar in een 122TB PCIe Gen5-configuratie en zou goed kunnen worden opgeschaald naar 245TB. Bij deze capaciteiten beweert Micron dat een enkel rack tot 88 PB aan opslagruimte kan bereiken, terwijl een 2U-server 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, waarbij de nadruk ligt op warme gegevens die zich tussen warme en koude opslagniveaus bevinden. Het is ontworpen om grote HDD-arrays 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 kan één 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 warmteafgifte blijven grote uitdagingen, maar voorstanders zien E2 als een praktische, op flash gebaseerde middenweg tussen dure, krachtige SSD’s en ruimtevretende HDD-opslag.
3. 5D-geheugenkristalopslag
5D-geheugenkristalopslag vervult 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, waarbij ruimtelijke positie wordt gecombineerd 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 rond de 4 MB/s en leessnelheden rond de 30 MB/s, waardoor deze stevig in de koude opslaglaag terechtkomen.
4. Opslag van DNA-gegevens
In plaats van magnetisme of lading codeert deze benadering, misschien wel het meest radicale alternatief voor harde schijven, digitale gegevens in synthetisch DNA door binaire gegevens te vertalen naar de vier DNA-basen.
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 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 mainstream-implementatie.
5. Staande golfopslag
Staande golfopslag of SWS is een nieuwe poging om het behoud van gegevens op de lange termijn te heroverwegen door stroom, 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 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 tape.
6. Hybride SSD-tape
Huawei’s Magneto-Electric Disk (MED) gebruikt een interne SSD voor snelle toegang naast 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 zich tussen warme en koude opslag bevinden. 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
Atomaire en op defecten gebaseerde 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 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 focus ligt uiteraard op archiveringsopslag op zeer lange termijn 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 niet-vluchtigheid in SSD-stijl.
UltraRAM slaat elektronen op in een kwantumbron, waardoor snelle toegang mogelijk is 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.
Overheidsfinanciering en erkenning door de industrie hebben ertoe bijgedragen dat UltraRAM verder is gegaan dan laboratoriumdemonstraties. Er blijven echter productiehindernissen bestaan, en de toekomst van het bedrijf 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 binnen het materiaal mogelijk worden gemaakt. Ondanks de belofte ervan blijven de duurzaamheid, schaalbaarheid en de 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 en gebruikt lasergegraveerde 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 die oplopen tot 100 PB per rack naast snellere overdrachtssnelheden.
Als deze doelen worden bereikt, zou keramische opslag rechtstreeks kunnen concurreren met tape en harde schijven voor koude archieven, maar voorlopig bevindt deze zich stevig op het niveau van langetermijnbehoud 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 dat kan natuurlijk ook Volg TechRadar op TikTok voor nieuws, recensies, unboxings in videovorm en ontvang regelmatig updates van ons WhatsAppen te.
