Вы здесь

Криохранилища баз данных

Лучший способ сохранить ваш фотоархив  - это заморозить его. Молекулы, охлажденные до экстремально низкой температуры, могут содержать в сотни раз больше данных, чем существующие жесткие диски. На ледяной жесткий диск размером с почтовую марку можно записать 5 300  фильмов в Full HD.

Жесткие диски большинства современных ПК разделены на множество мелких намагниченных ячеек – доменов. Каждая из этих ячеек кодирует один бит, который принимает значения либо 1, либо 0. При записи данных на домены воздействуют переменным электрическим полем, которое изменяет направление вектора их намагниченности. Одно из этих направлений соответствует единице, а второе – нулю. До настоящего момента самый маленький жесткий диск достигал 25 нанометров в длину, но вмещал в себя всего 8 гигабайт.  

Контролируя магнитное поле отдельных молекул, Ник Чилтон и его коллеги из университета Манчестера обнаружили, что размер жестких дисков можно уменьшить, если его охладить. Им удалось синтезировать и стабилизировать молекулу, полученную из атома диспрозия и двух углеродных колец.

Диспрозий – (др. греч. δυσπρόσιτος  – труднодоступный) – химический элемент с атомным номером 66; редкоземельный металл с блеском серебра. Не встречается в природе в чистом виде, но входит в состав некоторых минералов. Добывается в месторождениях лантаноидов.  Результаты работ опубликованы 24.08.2017 в журнале Nature.

Охладив молекулу до -213°C,  исследователи стабилизировали ее магнетизм и попробовали использовать для хранения данных. Оказалось, что такой жесткий диск способен сохранить более 30,8 терабит данных на квадратный сантиметр. Это эквивалентно 5 300 фильмам в Full HD, записанным на носитель размером с  почтовую марку.

При обычной температуре такого эффекта ученые не обнаружили. Отдельные молекулы обычно не придерживаются магнитной полярности, если только постоянно не находятся в магнитном поле, а потому они – не самый лучший выбор для хранения информации, так как если вы выключите поле (ну или просто компьютер), то все ваши данные тут же исчезнут. Но команда Чилтона смогла заставить молекулы сохранить магнитную память при низких температурах. Они должны быть охлаждены до температуры -213°C, прежде чем будут пригодны для хранения информации. Это, разумеется, рекорд, но сейчас ученые надеются, что им удастся повысить температуру хранения информации до -196°C, то есть до температуры хранения жидкого азота. А это значит, что такого рода диски навряд ли когда-то появятся в вашем смартфоне, но вот для дата-центров это оптимальное решение.

Если это удастся сделать, центры обработки данных могут быть заполнены молекулярными носителями, охлажденными жидким азотом. Метод дает в 100 раз более высокую плотность данных, чем современные технологии. И с каждым днем актуальность сохранности постоянно растущих баз данных, соответственно возрастает.

Например, Google в настоящее время имеет 15 центров обработки данных по всему миру. Они обрабатывают в среднем 40 миллионов запросов в секунду, то есть 3,5 миллиарда поисковых запросов в день, а  в год – 1,2 триллиона. Для хранения всех этих данных, сообщалось, что в июле прошлого года, Google имело 2,5 миллиона серверов в этих Дата центрах, и это число, вероятно, будет расти.

Некоторые отчеты говорят, что парниковый эффект от потребляемой энергии в таких центрах может составить 2% от общемировой эмиссии. Это означает, что любое улучшение в технологиях хранения данных и повышения их энергетической эффективности, также могут иметь огромные преимущества для окружающей среды, а также значительно увеличивают объемы информации, которую можно хранить.

Это создает новый функционал существующим криокомпаниям, которым стоит планировать места для организации крио Дата центров.

 «Более того, это даже открывает возможность для создания хранилищ данных в космосе, где, как известно, температура и вовсе -270°C», – говорит Ник Чилтон. А это значит, что в орбитальных криокапсулах, к разработке которых приступает наша компания «КриоРус», необходимо планировать и отсек для хранения баз данных.

Ссылка на статью

Поделиться