ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ
- นวัตกรรมล่าสุดในเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลอาจนำไปสู่ฮาร์ดไดรฟ์ที่ใหญ่กว่ามาก
- กราฟีนวัสดุเป็นส่วนหนึ่งของแนวทางใหม่ในการสร้างไดรฟ์จัดเก็บข้อมูลที่มีความหนาแน่นมากขึ้น
- DNA เป็นอีกวิธีหนึ่งในการเพิ่มฮาร์ดไดรฟ์ซึ่งจะคงอยู่ได้นานเช่นกัน
เตรียมพร้อมสำหรับฮาร์ดไดรฟ์ที่ใหญ่กว่าเดิม
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์พบว่ากราฟีนวัสดุสามารถใช้เพื่อแพ็คข้อมูลในฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ได้มากขึ้น เมื่อเทียบกับวิธีการในปัจจุบันเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีใหม่หลายอย่างที่สามารถเพิ่มข้อมูลลงในฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ได้ตามความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการจัดเก็บ
"แอปพลิเคชั่นใหม่ทั้งเชื้อเพลิงและความต้องการชุดข้อมูลขนาดใหญ่" John Morris หัวหน้าเจ้าหน้าที่เทคโนโลยีของผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์ Seagate Technology กล่าวในการสัมภาษณ์ทางอีเมล "นั่นคือสาเหตุที่ฮาร์ดไดรฟ์มีขนาดกว้างขวางมากขึ้น สิ่งที่คุณส่งไปยังคลาวด์ - รูปภาพ วิดีโอ เอกสารส่วนตัวและธุรกิจจะอยู่บนฮาร์ดไดรฟ์ความจุสูงและสูงกว่า"
ใส่มากขึ้นในน้อยลง
ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ (HDD) ปรากฏตัวครั้งแรกในปี 1950 แต่การใช้งานเป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเริ่มใช้ตั้งแต่กลางทศวรรษ 1980 เท่านั้น มีขนาดเล็กลงและหนาแน่นขึ้นในแง่ของจำนวนไบต์ที่จัดเก็บ แม้ว่าไดรฟ์โซลิดสเทตจะเป็นที่นิยมสำหรับอุปกรณ์พกพา แต่ HDD ยังคงถูกใช้เพื่อจัดเก็บไฟล์ในคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป สาเหตุหลักมาจากการผลิตและซื้อที่มีราคาไม่แพงนัก
HDDs มีส่วนประกอบหลักสองอย่าง: platters และ head ข้อมูลถูกเขียนลงบนจานโดยใช้หัวแม่เหล็ก ซึ่งวิ่งไปด้านบนขณะที่หมุน ช่องว่างระหว่างส่วนหัวและจานลดลงอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มีความหนาแน่นสูงขึ้น
สิ่งนี้จะช่วยผลักดันการพัฒนาฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ที่มีความหนาแน่นสูงแบบใหม่ต่อไป
ปัจจุบันเสื้อคลุมที่ทำจากคาร์บอน (COC) ซึ่งใช้ปกป้องจานชามจากความเสียหายทางกลและการกัดกร่อน ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของระยะห่างนี้ ความหนาแน่นของข้อมูลของ HDD เพิ่มขึ้นสี่เท่าตั้งแต่ปี 1990 และความหนาของ COC ลดลงจาก 12.5nm เป็นประมาณ 3nm ซึ่งสอดคล้องกับหนึ่งเทราไบต์ต่อตารางนิ้ว ในตอนนี้ นักวิจัยกล่าวว่ากราฟีนซึ่งเป็นอะตอมชั้นเดียวที่จัดเรียงเป็นโครงรังผึ้งสองมิติช่วยให้พวกมันเพิ่มความหนาแน่นได้
นักวิจัยของเคมบริดจ์ได้เปลี่ยน COC เชิงพาณิชย์ด้วยชั้นกราฟีนหนึ่งถึงสี่ชั้น และทดสอบความเสียดทาน การสึกหรอ การกัดกร่อน ความคงตัวทางความร้อน และความเข้ากันได้ของสารหล่อลื่นนอกเหนือจากความบางที่ไม่มีใครเทียบได้ กราฟีนยังเติมเต็มคุณสมบัติในอุดมคติทั้งหมดของ HDD Overcoat ในด้านการป้องกันการกัดกร่อน แรงเสียดทานต่ำ ความต้านทานการสึกหรอ ความแข็ง ความเข้ากันได้ของสารหล่อลื่น และความเรียบเนียนของพื้นผิว
Grapene ช่วยลดแรงเสียดทานได้ถึงสองเท่า และให้การกัดกร่อนและการสึกหรอได้ดีกว่าโซลูชันที่ล้ำสมัย นักวิจัยกล่าว ชั้นกราฟีนชั้นเดียวช่วยลดการกัดกร่อนได้ 2.5 เท่า
นักวิทยาศาสตร์เคมบริดจ์โอนกราฟีนไปยังฮาร์ดดิสก์ที่ทำจากเหล็ก-แพลตตินั่มเป็นชั้นบันทึกด้วยแม่เหล็กและทดสอบการบันทึกด้วยแม่เหล็กด้วยความร้อน (HEAT-Assisted Magnetic Recording) (HAMR) เทคโนโลยีใหม่นี้ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของการจัดเก็บโดยทำให้ชั้นการบันทึกร้อนขึ้นที่อุณหภูมิสูง
COC ปัจจุบันไม่ทำงานที่อุณหภูมิสูงเหล่านี้ แต่กราฟีนทำได้ นักวิจัยกล่าวว่า Graphene เมื่อรวมกับ HAMR จะมีประสิทธิภาพเหนือกว่า HDD ปัจจุบัน โดยให้ความหนาแน่นของข้อมูลที่สูงกว่า 10 เทราไบต์ต่อตารางนิ้วอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
"การแสดงให้เห็นว่ากราฟีนสามารถทำหน้าที่เป็นสารเคลือบป้องกันสำหรับฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ทั่วไปและสามารถทนต่อสภาวะ HAMR ได้นั้นถือเป็นผลลัพธ์ที่สำคัญมาก" Anna Ott จาก Cambridge Graphene Centre หนึ่งในผู้เขียนร่วม ของการศึกษาครั้งนี้ กล่าวในการแถลงข่าว "สิ่งนี้จะช่วยผลักดันการพัฒนาฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ที่มีความหนาแน่นของพื้นที่สูง"
DNA สำหรับการจัดเก็บ?
กราฟีนไม่ใช่เกมเดียวในเมืองเมื่อพูดถึงนวัตกรรมในการจัดเก็บข้อมูล นักวิทยาศาสตร์กำลังสำรวจความเป็นไปได้ที่ DNA จะถูกใช้เพื่อเก็บข้อมูล เช่น ภาพยนตร์และเพลง
เทคโนโลยีการจัดเก็บ DNA มีอยู่แล้ว แต่ไม่เคยถูกเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าสำหรับผู้บริโภค ที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ต้องขอบคุณนักวิจัยจาก Los Alamos National Laboratory ซึ่งเพิ่งพัฒนาซอฟต์แวร์ Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex) ซึ่งแปลไฟล์ข้อมูลจากภาษาไบนารีของศูนย์และที่คอมพิวเตอร์เข้าใจในรหัสชีววิทยาเข้าใจ
"การจัดเก็บข้อมูล DNA อาจขัดขวางวิธีที่เราคิดเกี่ยวกับการจัดเก็บข้อมูลแบบถาวร เนื่องจากการเก็บรักษาข้อมูลนั้นยาวนานและความหนาแน่นของข้อมูลสูงมาก" Bradley Settlemyer นักวิจัยจาก Los Alamos กล่าวในการแถลงข่าว "คุณสามารถจัดเก็บ YouTube ทั้งหมดไว้ในตู้เย็นของคุณ แทนที่จะจัดเก็บในศูนย์ข้อมูลหลายเอเคอร์"