ذخیره سازی اطلاعات از گذشته تا اینده

[zeus]

امروزه یه هارد 3.5 اینچی PC حدود 4 ترابایت یک لب تاب 1.5 ترابایت (2.5 اینچی)یه موبایل 64 گیگ حجم دارند( اخرینهای تا به امروز )
براتون شاید سوال شده گذشته ی ذخیره سازی اطلاعات چگونه بوده از اولین هاردها تا اینده ابزارهای ذخیره سازی
اولین هارد دیسکت جهان توسط IBMدر سال 1956 در حجم 5 مگابایت ساخته شدIBM موفق شد تا سال 1961 تونست 1000 عدد از ان رو به فروش برسونه

این هارد غول پیکر با ارتفاع 2 متر و طول 150 سانتیمتر از یک کمد هم بزرگتر بود ولی این جد تمام هاردهای PC امروزی (HDD)هست این هارد تشکیل شده بود از 50 صفحه ی مغناطیسی با 1200 دور در ثانیه میچرخید

(همین چند وقت پیش بود سیگیت پلاتین 1 ترا تولید کرد هر هارد 4 الی 5 عدد پلاتین داره = هارد 3.5 اینچی 4 ترابایت [Only registered and activated users can see links. ])
این هارددر سال 1979 با ظرفیت 250 مگابایت به قیمت هزار دلار و با وزن 249 کیلو گرم ساخته شد

این هاردم در سال 1980 با حجم 2.5 گیگابایت تولید شد

سیر تکامل هاردها از 1980 تا 2011 از حجم 2.5 گیگ بایت تا 2 ترا بایت

منظورم این نیست هاردها به مرور زمان کوچتر میشند چون همونس سال 1956 بعد از اولین هارد نسخه کوچتر به طبع سبکترش ساخته شد حجم 4 کیلوبایت[Only registered and activated users can see links. ]
هاردها در امروز در حجمهای 3.5 اینچی و 2.5 اینچی حتی اندازه های [Only registered and activated users can see links. ] ساخته میشند کارت حافظه ها هم در موبایل دوربین و.... در اندازه های مختلف هستند
روند پیشرفت ابزارهای ذخیره سازی هرچه به زمان حال نزدیک میشه سریعتر میشد ایا امروز حجم هاردها جوابگوی هستند ؟ایا همین روند پیشرفت جوابگو خواهد بود
من کسایی رو میشناسم 10 الی 8 هارد در اندازه های 1 الی 2 ترابایت دارند و اطلاعاتشون در حال اشباه شدنه و نیاز یک الی دو سال ایندشون هم تامین نمیکنه حتی اگه هاردهاشونو رو با هارد 4 ترابایت عوض کنند باز هم مجبورند اطلاعاتشونو در چند هارد بریزند
با بالا تر رفتن مگا پیکسل دوربینها و فرمتهای فیلم برداری 4k , 8k بالا رفتن سرعت نت داشتن هارد حجیم تر بیشتر حس میشه پس این روند پیشرفت باز هم جوابگوی اینده نیست
ایا اینده چگونه است ؟
هر بیت اطلاعات در 12 اتم
هر بیت اطلاعات در هاردهای معمولی در 3 میلیون اتم جای میگیرند IBM توانسته در هر 12 اتم یک بیت اطلاعات جای بدهد [Only registered and activated users can see links. ]

من یه حساب سر انگشتی کردم میشه 1500000 ترابایت =1.4 اگزابایت
تا همین دیروز میگفتند که که افزایش حجم در hdd ها محدودیت داره ولی IBM ثابت کرد اشتباه میکردند به همین زودی HDD های جای خودشونو به SSD نمیدند
البته تا به بازار اومدن این حد اقل 5 الی 10 سال باید صبر کنید
حافظه های نانو شیشه و انقلابی در SSD
یک گروه پژوهشی موفق شدند با نانو ساختار شیشه ای نوعی حافظه ی جدید شدند در هر قسمت 360 ترابایت رو جای بدند [Only registered and activated users can see links. ] البته هر قسمت متوجه نشدم چه قدر حجم فیزیکی اشغال میکنه

هر بیت اطلاعات در یک مولکول
گروه Karlsruhe تونستند هر بیت اطلاعات رو رو یک اتم پیاده کنند البته در SSD [Only registered and activated users can see links. ]


-همونطور که میبینید رقابت بسیار شدیده هر کدوم از اینا سعی میکنند تا تکنولوژی خودشونو سریعتر (و زودتر از اونیکی)به بازار بدند اگه این فناوری ها در صنعت هارد و ابزارهای ذخیره سازی بیاند حادثه تلخ
سیل در تایلند و گران شدن هارد از ذهن مرد پاک خواهد شد
-ولی یه چیز جالب معماری ۶۴ بیتی امروزی حداکثر می تواند ۱۸ اگزابایت اطلاعات را آدرس دهی بکنه

[zeus]

هرچند رقابت بین غولهای فناوری بین 3D Xpoint اینتل و 3D Vertical NAND سامسونگ شدیده و در سال 2018 به بعد شاهد این رقابت در بازار مصرفی خواهیم بود و شرایط حامل این پیغامه که جایی برای بازیگر سوم وجود نداره
ولی اتحاد SanDisk و hp ثابت کرد اشتباست
ترکیب تکنولوژی Memristor شرکت HP با ReRAM شرکت SanDiskمنجر به حافظه های Universal Memory خواهد شد
این حافظه ها کار رم رو در کنار ذخیره سازی انجام میدند
حافظه های سن دیسک و HP با نام SCM به بازار راه پیدا میکنند

Universal Memory در سال 2018 و 2020 به بازار عرضه میشند یکی دو سال دیر تر از 3D Vertical NAND و 3D Xpoint

[zeus]

ذخیره سازی اطلاعات در DNA



سابقا در سال 2012 دانشگاه هاروارد توانسته بودند 700 ترابایت رو در 1 گرم ماده جای بدند

در کشفی حیرت انگیز 455 اگزابایت (477102080 ترابایت)در DNA جای بدند

این داده ها تا میلیونها سال میشه نگه داشت اگر در شرایط خوبی نگه داری شود
تکثیر داده ها بسیار راحته تکثیر ملکول حامل DNA داده ها در عرض 1 ساعت قابل انجامه

البته این روش ایراداتی هم داره مثلا نمیشه در داده ها سرچ کرد و خواندن اطلاعات میتونه به DNA صدمه بزنه
اگه این مشکلات حل بشه موانع مهمی در راه تجاری سازی وجود نداره
من یکی میخوام تمام هاردم تو استخونام باشه !

[Only registered and activated users can see links. ]

[zeus]

[Only registered and activated users can see links. ]
به صفحه قبل این تاپیک سر بزنید یه اشاره کوچک به نقشه راه اینتل کردیم و قولهایی که اینتل داده بود

اینتل نقشه راهشو برای ssd مشخص کرد
اینتل با استفاده از 3D Xpoint که پیشتر معرفی کرد میخواد تا سال 2019 هارد 100 ترابایت بسازد !!
[Only registered and activated users can see links. ]

اینتل داره خودشو برای عرضه هارد SSD ده ترابایت اماده میکنه اینجور که تو منابع خوندم از حافظه های 3D NAND داره استفاده میکنه نمیدونم منظورشون 3D Xpoint هست یا نه در واقع 3D Xpoint هم نوعی 3D NAND حساب میشه
البته SSD های بالای 10 ترا هستند نمونش 13 ترابایتی FIXSTART هست که 13 هزار دلار قیمت دارند جا دادن این مقدار در 2.5 اینچ فضا SSD کار راحتیه مدل سامسونگ داشتیم 16 ترابایت بود ولی این حافظه ها سه بعدی هستند مهمترین مزایاشون قیمت پایینتر
پس امکانش هست SSD ده ترای اینتل به اندازه یک SSD متوسط قیمت داشته باشه
[Only registered and activated users can see links. ]

[Only registered and activated users can see links. ]

[zeus]

پژو هشگران توانستند 360تربایت رو در کوارتز کوچک حک کنند عمر ماندگاری 14 میلیارد سال تخمین زده شده
تا دمای 176 درجه سانتی گراد تحمل میکنه
[Only registered and activated users can see links. ]
این اطلاعات توسط لیزر در سه لایه با فاصله 5 میکرون ایجاد شده این دیسک 5 بعدی مینامند سه بعدش که گفتیم دو بعد دیگه ابعاد و جهت نقطه هست
در ویدیوی زیر نحوه نوشتن میتونید ببینید (ویدیو بالا ترین کیفیت موجود گذاشته شده و بی صدا هم هست )
[Only registered and activated users can see links. ]
این تیم نسخه ای از انجیل بیانیه حقوق بشر کتاب قوانین نیوتون در نمونه اولیه ذخیره کردند
[Only registered and activated users can see links. ]
این دیسک به superman memory crystal هم معروف شده اگه فیلمای قدیمی سوپر من یادتون باشه سوپر من یه کریستالهای شفاف داشت در اون نوارهای ویدیویی از باباش ضبط شده بود

[zeus]

HGST اولین هارد 10 ترابایتی جهان رو معرفی کرد

این هارد در اندازه 3.5 اینچی هست و به جای هوا از هلیوم به کار رفته در هارد (پست 5)

[Only registered and activated users can see links. ]

اولین هارد 16 ترابایت ssd جهان

سامسونگ هارد 2.5 اینچی PM1633a معرفی کرد که 16 ترابایت (دقیقتر 15.3 ترابایت )ظرفیت دارد
این هارد ssd به کمک 500 چیپ های 32 گیگابایتی (چه جوری جا شده ؟؟؟)این چیپ های 32 گیگابایتی 16 لایه هستند (در چند پست بالا در موردv-nand توضیح دادیم )

هرچند پیشبینی میشه قیمت هارد 5000 دلار برسه ولی سامسونگ ثابت کرد ssd در اندازه ی 2.5 اینچی تا ظرفیت 16 ترابایت میتونه برسه در حالی که هاردهای مغناطیسی این پتانسیل رو در 3.5 اینچی هم ندارند
[Only registered and activated users can see links. ]

[Only registered and activated users can see links. ]
پینوشت :هیچ چیز بهتر از این نیست بعد از چند سال سر بزنی به تاپیکت ببینی عکسا همه سر جاشند

چند روز پیش خبر این هارد دوباره مطرح شد در واقع سامسونگ مطرح کرد
ظاهرا اون پیش نمایش بود العان به بازار فرستاده شد (بد برا اینتل )چیزی که اون زمان اعلام نشد(یا من بهش توجه نکرده بودم !) این هارد به ممری های 3d v nand سامسونگ مجهزه هر چیپ 16 لایه 32 عدد به کار رفته هر چیپ 512 گیگابایت جا داره

[zeus]

نسل سوم حافظه های 3d v nand سامسونگ
[Only registered and activated users can see links. ]
[Only registered and activated users can see links. ]
نسل اول احتملا در هارد PM1633a استفاده شد نسل دوم که تجاری نشد نسل سوم که جدیدا معرفی شده تفاوتی که با نسل دوم داره تعداد لایه هاست در نسل دوم هر تراشه 32 لایه بود نسل سوم 48 لایه
تصور کنید هارد بالا با نسل سوم ساخته میشه
هارد بالا هر لایه 32 گیگابایت بود ضرب در 16 میشد(تعداد لایه ها) 512 گیگ هر چیگ 32 چیپ میشه 16384 که میشه 16 ترابایت
فرض بگیریم
اگه هارد بالا نسل سوم ساخته میشد 32 گیگابات ضرب 48 (تعداد لایه ها)ضرب در 32 چیپ میشه 49152 که میشخ 49 ترابایت
خوب این فرض بدون حساب تغییر حجم هر لایه حساب شده