Накопление и извлечение данных является важнейшей возможностью не только современных компьютеров, но и других современных электронных устройств, вроде сотовых телефонов, игровых консолей, видеокамер и т.п. С момента изобретения в 1950-х годах, магнито-основанные диски или попросту HDD были основными энергонезависимыми накопителями. И хотя в настоящее время исследователи разрабатывают несколько новых, многообещающих технологий энергонезависимого хранения данных, ни одна из них в следующие 10 лет все-таки не сможет вытеснить HDD с рынка. Более того, по данным последнего исследования, в следующие 10 лет традиционные жесткие диски будут продолжать развиваться. И уже в 2020 году люди будут использовать 2.5” HDD с двумя дисками общей емкостью в 14TB. Стоить при этом жесткие диски будут примерно $40. Тогда как сейчас, для сравнения, HDD на 500GB стоит примерно $100.
Исследование было проведено учеными из Университета Карнеги-Меллона – профессором Марком Крайдером (Mark Kryder) и Чаном Су Кимом (Chan Soo Kim). В рассмотрение вошли 13 перспективных технологий энергонезависимого хранения данных. По его результатам, до 2020 года ни одна современная технология хранения данных не сможет конкурировать с HDD в плане стоимости хранения терабайта данных. За исключением разве, что технологий PCRAM и STTRAM, которые потенциально могут стать конкурентами HDD.
Накопители на PCRAM, по объяснениям ученых, основаны на фазовых изменениях свойств халькогенидного стекла. С применением тепла, стекло может переходить в два различных состояния (аморфное и кристаллическое), которые и могут использоваться как память. С малым размером ячейки и способностью хранения нескольких бит на ячейку, PCRAM обладает достаточным потенциалом, чтобы предложить более высокие плотности хранения данных за сравнимые по цене с HDD деньги. В то же время недостатком этой технологии является повешенное по сравнению с остальными технологиями энергопотребление. Тем не менее, в настоящее время накопителями PCRAM уже начинает заниматься компания Numonyx Inc. – совместное предприятие Intel и ST Microelectronics. Поэтому данная технология ближе к практической реализации, чем STTRAM.
В то же время технология STTRAM, подобная магнитным накопителям, для записи данных использует спин-поляризованный ток, переориентирующий состояние магнитного туннельного перехода. Данная технология, по данным ученых помимо других преимуществ предлагает и выдающуюся энергоэффективность. Кроме того, технология может быть улучшена на хранение множества бит на ячейку. В результате чего плотность хранения по этой технологии может приблизиться к HDD и флэш-памяти. Однако пока это лишь планы.
Отдельно стоит отметить, что и флэш-память к 2020 году станет более популярной. Однако в связи с достижением технологических пределов, флэш не сможет полностью вытеснить HDD.
Другие же технологии, как ферроэлектрическая RAM, магнитная RAM, RAM на карбоновых нанотрубках, голографическая память, резистивная память и т.п., хоть и имеют, по мнению ученых, потенциал, но в течение следующих 10 лет будут сталкиваться с серьезными проблемами производительности. Так, например, голографические накопители, предлагающие высокие плотности и относительную дешевизну хранения данных, пока позволяют лишь “записать однажды, считать множество раз”. Учитывая 50-ти летних срок службы этих накопителей, лучше их будет использовать для рынка архивов.
В то же время, концепт одноэлектронной памяти, по которому информация может храниться в чем-то с размерами электрона, по мнению ученых, очень интересен, но вряд ли получит практическое применение до 2020 года. И лишь технологии PCRAM и STTRAM по их мнению обладают пока значительным потенциалом в долгосрочном периоде. Именно на них с помощью своего исследования ученых и хотят направить взгляды технологического и производственного. Что ж, будем надеяться, что у них все получится, и мы с вами вскоре увидим новым высокотехнологичные накопители. Или вам приятнее и роднее старые добрые HDD?
Читать дальше......
