Прощай, хард! Что заменит жесткие диски

Первые устройства для записи информации появились в середине прошлого века. С тех пор они значительно уменьшились в размерах и прибавили в плотности записи. Но объемы цифровой информации (картинки, тексты, графики, вычисления) неуклонно растут, и ученые продолжают совершенствовать методы, материалы и схемы для хранения данных.

Сегодня самым популярным носителем информации для персональных компьютеров является жесткий диск. К его достоинствам относятся невысокая цена, хорошая (относительно других существующих носителей) плотность записи и возможность практически бесконечной перезаписи данных, а к существенным недостаткам — низкая скорость чтения/записи данных, риск выхода из строя механических частей, потребление большого количества электроэнергии и шум при активной работе.

Описать строение жесткого диска максимально просто можно так: это структура из ячеек (физических единиц хранения информации), каждая из которых может иметь состояние "0" или "1" в зависимости от намагниченности. Запись и чтение информации осуществляется с помощью магнитной головки, "ездящей" над массивом ячеек. Чаще всего причиной поломки жесткого диска становится отказ системы, осуществляющей движение головки. 

Современная альтернатива жесткому диску — SSD (от английского solid-state drive), твердотельный накопитель. Он менее громоздкий и более быстрый, но обладает слабой износостойкостью, да и цена его пока в шесть-семь раз выше. Основой SSD служит транзистор. По сути, читаемость ячейки информации зависит от накопленного заряда. Стирание информации осуществляется при отводе заряда с помощью высокого отрицательного напряжения.

Данные носители пока вполне удовлетворяют потребности пользователей домашних персональных компьютеров. Однако в военной, научной и промышленной областях требуется как можно более высокая плотность записи информации. Этого можно достичь за счет уменьшения размера ячеек и расстояния между ними. 

В последние два десятилетия активно проводятся исследования молекул, способных намагничиваться при наложении поля и сохранять это состояние при его отключении. Потенциально такая молекула способна хранить один бит информации, что может привести к появлению устройства хранения с огромной плотностью записи данных. Правда, пока молекулярные магниты работают только при очень низких температурах (минус 258 градусов С и ниже), что сильно затрудняет их практическое применение.

Исследователи из IBM и Института фундаментальных наук в Сеуле продемонстрировали способ чтения и записи информации на отдельные атомы редкоземельного металла гольмия, способного сохранять намагниченность долгое время. Схема устройства включала систему из двух атомов гольмия и железа (последние были нужны для считывания магнитного состояния) на подложке из оксида магния. В эксперименте на атомы записали и считали с них последовательно четыре разных состояния, включающих комбинации логических нулей и единиц. Система в течение пяти часов сохраняла сообщенную намагниченность.

Расстояние между ячейками в носителе информации ограничено их стабильностью. Слишком близкое расположенные магнитных ячеек может привести к их взаимодействию и стиранию данных. Альтернативой магнитному материалу могут стать скирмионы — квазичастицы, которые образуются в некоторых веществах из спинов (магнитных моментов) электронов под действием магнитного поля. Для образования скирмиона нужно несколько атомов вещества, зато такие квазичастицы стабильны и не поддаются влиянию скирмионов-соседей. Размер комбинации атомов, необходимых для создания скормиона, равен нескольким нанометрам. Свойствами скормионов можно управлять, следовательно, осуществлять перезапись информации. 

Пока описанные альтернативные методы записи информации находятся на стадии разработки. Их полный набор свойств (и достоинств, и недостатков) станет известен лишь после создания и испытания прототипов.

Нравится14
Комментарии (10)
  • 7
    Лет так через 20 )))
  • 9
    BBK777
    Вполне возможно, что пока будут допиливать эту технологию, то появится более простая и легкая. Такое уже было в истории. Но зная маркетинг в наше время...
  • 1
    Да!? А я всё играю в героев....
  • 0
    Не в этой жизни.
  • 4
    Какая цена в 6-7 раз выше, какая низкая износостойкость, а? Автор, окстись... Это устаревшая информация, прямиком из 2009 года. И таких ляпов много в статье... Постыдились бы дезинформировать людей...
    З.Ы. посмотрел источник новости и все претензии сразу снимаю - это ж риа новости :)))
  • 0
    nigga40000
    когда пойдешь брать свой первый ssd, то увидишь: цена реально раз в 6 больше, износостойкость относительно hdd... что ты еще узрел, диванный комментатор?
  • 0
    kedmaker
    Мой "первый ssd" на 128 гб, дорогой ребенок... Прошу прощения - дорогой эксперт, у меня уже 3 года работает вполне прекрасно, уже пережил 2 HDD того же возраста и куплен был за сумму менее 2 000 рублей... Что ты еще мне расскажешь, уважаемый профессиональный эксперт по носителям информации с профильным инженерным образованием???

    Дети такие дети...
  • 0
    nigga40000
    Ох и доводы... мамка дала 2000р, ты купил ссд - ссд не дороже хдд? Два винта сдохли за три года - ссд живучей хдд? Или руки не от дуда? Ссд на 300гб стоит ~в 6 раз дороже. Ссд имеет меньшее количество перезаписей чем хдд - факт. Свои доводы оставь для мамки на следующую покупку железа. Повторю вопрос "Что ты еще узрел, диванный комментатор?"
    И давай по сути
  • 0
    kedmaker
    По сути ,говоришь? Ладно, малыш ,я расскажу по сути. Постараюсь кратко ,чтобы даже до неразвитого мозга дошло:
    HDD:Средний срок службы у таких дисков - от 5 до 10 лет, или около максимум 50 000 часов(ресурс на отказ) ,чаще всего 20000-30000 тыс. часов:
    SDD: Средний срок службы таких дисков - от 5 до 10 лет ,или около максимум 50 000 часов( ресурс на отказ), чаще всего 20000-30000 часов:
    Видишь суслика? А он есть...

    Далее - самые первые SSD, вышедшие 6-7 лет назад, на самом деле демонстрировали крайне низкую надежность и износостойкость. Диски, вышедшие за последнюю пару -тройку лет ,по надежности НИЧЕМ не отличаются от обычных HDD!!! Основными причинами выхода из строя обоих типов накопителей являются количество записанных-перезаписанных Терабайтов, качество питания, нагрузка и наличие ИБП(резкое выключение электричества не любит не Hdd , не Sdd). Проблема же с SSD в том ,что у них снижение производительности происходит просто из-за времени ,срока его службы. Чем SSD дольше работает ,тем медленнее циклы записи-чтения. Самое критичное же для конкретно SSD носителя это циклы перезаписи - в силу конструктивных особенностей этот ресурс ограничен по сравнению с Hdd несколькими тысячами таких циклов(около 10 000 раз ,если точнее) - у Hdd в целом ресурс примерно такой же и проблемы те же ,только выходит из строя движущаяся механическая считывающаяся головка... Это ОЧЕНЬ краткое изложение материала. Как видишь , количество перезаписей это вовсе НЕ ФАКТ!!! Если относиться бережно к дисковой подсистеме и -ГЛАВНОЕ - не обесточивать ПК неожиданно ,все проработает многие годы...

    Теперь о цене:
    Магазин Sitylink ,самые дешевые цены на компьютерные ккомплектующие:
    Hdd 500 ГБ стоит в среднем 2500 -3000 рублей
    SSD 500 ГБ стоит в среднем 10 000 - 11 000 рублей. Ни о каких " в шесть раз" не идет и речи. К тому же есть и вторичный рынок ,те же авито и юла... Более того ,скорость чтения-записи SSD, превышающая HDD минимум в 8 раз даже на самом дешевом SSD, вполне оправдывает более высокую нежели у обчного "харда" цену. А еще есть такие плюсы ,как тишина, отсутствие движущихся частей ,малое энергопотребление (1-2 ватта против 10-20 у HDD).

    Далее ,в статье описание строения работы HDD НЕПРАВИЛЬНО - там как раз описано не строение его ,а принцип работы, как бы разные вещи... Про остальное говорить не буду - дальше идет откровенная фаантастика и теории про молекулы, гольмий ,квазичастицы.. .Нет смысла обсуждать то ,что существует пока в теории и данные к чему не обнародованы. Подождем -увидим...

    ВЫВОД:
    Цены HDD и SSD не особо отличаются - РАЗ,
    Руки (и особенно моя ГОЛОВА) растут у меня откуда нужно ,чего я ,увы ,не могу сказать про тебя - ДВА, Количество перезаписей практически НЕ отличается что на SSD ,что на Hdd - это подтверждает ПРАКТИКА и исследования (например, компании Google и университета города Торонто) - ТРИ,
    Вспоминать мамок и хамить - удел недоношенных малолетних имбецилов ,не умеющих общаться с кем-то, кроме собственных одноклассников и родителей и вовсе недостойных в силу ограниченности, столь развернутого ответа на свой глупейший комментарий, как этот ответ, и вообще внимания такого талантливейшего и умнейшего человека, как я - ЧЕТЫРЕ,
    А еще я узрел ,что ввязываться в диалог с заведомо умственно недоразвитым( это видно по его манере общения ,по темам ,которые он комментирует ,по самим комментариям и по играм, которыми он интересуется в конкретно взятом ПэГэ, а так же по боязни деанонимизации и минимуму информации о себе в профиле ,что ,в свою очередь ,говорит о поверхностности, несерьезности, невнимательности и неспособности сосредоточиться на конкретной задаче более чем на 5 минут индивидууме) - это значит ,не уважать себя прежде всего... Это ПЯТЬ!

    P.S. Напоследок - все-таки наверное стоит научиться писать на Русском языке - как никак ,а это твое лицо, это то, как тебя воспринимают окружающие, что-то вроде одежды, прически и машины... Несерьезно же делать ошибки пятиклассника...
  • 0
    посмеялся. спасибо. буду краток...ты тупой баран, который, со слов мамки, считает себя умным.
    нигна4000 - интелектуальненько. а ава какая?!дальше ходить не стоит.
    nigga40000 написал:
    около 10 000 раз ,если точнее

    )))
    п.с коммент корректировал. сразу все читать не стал, но любопытство к особенностям идиотов...
    ошибки и запятые сам подправишь
    мамке привет
B
i
u
Спойлер