SSD уходят в прошлое: ученые создали уникальный диск на 1,6 петабит размером с DVD

Ученые из Шанхайского университета науки и технологий и Пекинского университета использовали 3D-оптическую архитектуру хранения данных для достижения петабитной емкости. Технология позволяет хранить в 24 раза больше данных, чем большинство современных жестких дисков, открывая путь к энергоэффективным и экономичным центрам обработки данных (ЦОД), передает SCMP.

Носитель, созданный исследователями из КРН, может хранить в 10 000 раз больше данных, чем диск Blu-ray. Устройство способствует экономии места для хранения информации, сокращению энергопотребления, что крайне важно в эпоху больших данных и искусственного интеллекта (ИИ). Если быть точными, то диск умещает примерно 5,8 млрд веб-страниц. Для сравнения: если бы данные хранились на жестких дисках емкостью 1 терабайт, устройства занимали бы площадь размером со среднюю игровую площадку.

Ученые отметили, что новая технология позволяет достичь хранения данных на уровне эксабитов, что достигается путем объединения нанодисков в массивы. Они утверждают, что их разработка крайне важна для больших ЦОД, которые имеют ограничения в размерах. Для справки: 1024 гигабайта равны 1 терабайту, 1024 терабайта составляют 1 петабит, а 1024 петабайта составляют 1 эксабит. По прогнозам международного поставщика аналитических данных International Data Corporation, к 2025 году глобальный объем данных достигнет 175 зеттабайт (1 зеттабайт равен 1 трлн гигабайт).

Оптическое хранилище данных (ODS) работает на основе света. Такой же метод хранения используется для DVD. Он экономически эффективен и долговечен, но его емкость ограничена, поскольку данные обычно хранятся в одном слое. Эту проблему решили, создав трехмерную архитектуру для хранения данных на сотнях слоев вместо одного, в результате чего емкость оптического хранилища данных впервые достигла петабитного уровня.

Слои диска находились на расстоянии всего 1 микрометра друг от друга, что позволяло ему оставаться таким же тонким, как обычный DVD. Ученые записывали и считывали данные с помощью лазерных лучей.

"Емкость ODS составляет до 1,6 петабит (1,6 петабит = 200 терабайт, — ред.) для площади диска размером с DVD благодаря записи 100 слоев на обеих сторонах ультратонкого диска", — заявили исследователи, добавив, что он может хранить в 24 раза больше данных, чем самые современные на сегодняшний день жесткие диски.

Разработчики уверены, что смогут построить ЦОД эксабитного уровня, который бы занял одну комнату, а не целый стадион, объединив вместе 1000 нанодисков петабитного уровня.

Также известно, что ЦОД требуется огромное количество энергии, кроме того, они выделяют огромное количество тепла, в результате чего тратится еще больше энергии для охлаждения. Согласно данным Национального энергетического управления КНР, общее потребление электроэнергии ЦОД страны в 2022 году составило 270 млрд в кВт-ч. Иными словами, потребление составило около 3% от общего потребления электроэнергии в Китае.

Однако новая технология обеспечит более энергоэффективное хранение данных. Энергия требуется только тогда, когда данные записываются на диск или считываются с него, но не для хранения. Носители нового типа могут прослужить от 50 до 100 лет, в отличие от жестких дисков, требующих перемещения данных на новое устройство каждые 5-10 лет.

Жесткие диски также могут выйти из строя из-за физического повреждения, например, при падении или воздействии чрезмерной влажности, а новые носители — нет.

Ученые надеются, что им удастся коммерциализировать технологию в ближайшем будущем.

Ранее мы писали о том, что простая "стекляшка" будет хранить данные 10 000 лет. Стеклянный носитель информации Microsft Silica не боится хакерских атак, а потому может использоваться в таких сферах, как финансы, научные исследования и здравоохранение.