Будущее так далеко от нас. И в то же время оно так близко. Чтобы понять это, достаточно оглянуться назад и посмотреть – как много изменений произошло за последние годы. Кажется, что мы уже одной ногой в будущем. Многие задаются важным и интересным вопросом, на который нет однозначного ответа — что нас ждет в нем? Тем не менее, можно понять это, оценив существующие тренды, увидев перспективные новации. Нет сомнений, что информация уже совсем скоро станет главной ценностью, которой будут дорожить люди.
Если это так, то потребуются технологии, позволяющие хранить огромные массивы данных. Ученые и разработчики из разных стран пытаются решить эту проблему с минимальными издержками и нельзя сказать, что у них нет идей, как это сделать. Существующие и использующиеся сейчас методы и подходы вряд ли смогут обеспечить это, хотя сейчас есть системы хранения данных с весьма приличными характеристиками. В качестве примера можно привести СХД, предлагаемую Fujitsu.
Она ориентированная на бизнес и обеспечивает стабильную непрерывность его процессов. Система Eternus DX60 S5 является модульной и оптимальна для информационных сетей малых и средних компаний. В ней реализованы решения, позволяющие добиться не только быстрого информационного обмена и низкой стоимости хранения, но и энергоэффективности и оптимального использования аппаратных ресурсов. Кроме того, данная система допускает масштабируемость и отвечает самым высоким отраслевым стандартам качества.
Однако, есть основания полагать, что уже в следующие несколько лет, появятся принципиально новые решения. Если этого не произойдет, то мир может ожидать информационный коллапс. Этот вывод следует из простых расчетов. Установлено, что не менее 3.7 миллиардов человек на Земле регулярно пользуются компьютерами и интернетом, а каждый день создается не менее 2,5 квинтиллиона байтов данных.
Годичный глобальный объем данных грозит увеличиться к 2025 году до 160 Зетабайт. ИТ-корпорации должны будут готовы к этому, или же им придется настолько расширить ЦОДы, что люди начнут ощущать дефицит места для жизни. Но, давайте посмотрим, какие технологии уже появились.
Стеклянные пятимерные накопители
Ученые из Университета Саутгемптона разработали новый способ хранения данных на стеклянных пластинах. Размещение данных в них происходит внутри пятимерных наноструктур. Проект существует не только на бумаге, но и в виде работающего прототипа.
Исследователи создали накопитель, представляющего собой кусочек стекла, размером с монетку. В нем умещается 360 Гб данных. При этом данные не подвергаются опасности при нагреве до температуры в 190 градусов. В отличие от оптических дисков подобным накопителям не страшны царапины, а время их хранения превышает возраст Вселенной (13.8 миллиардов лет).
Аналогичный проект разрабатывался и одним из лидеров электронной промышленности компанией Хитачи. Ее инженеры предложили оригинальный 5-мерный накопитель из кварцевого стекла толщиной всего два миллиметра и с длиной стороны в 1 дюйм. Он позволяет разместить 40 Мбайт данных.
Такой накопитель способен безопасно хранить данные при температурах до 1000 градусов, не боится влаги и царапин, а прозрачность пластины не меняется в зависимости от того, сколько данных загружено в него. Конструкция предложена еще в 2012 году и за это время получила несколько улучшений.
Подводные дата-центры
Размещение дата-центров на поверхности Земли сопряжено с некоторыми негативными факторами. Например, приходится бороться с ростом температуры. Тепло, выделяемое оборудованием во время его работы, требуется все время отводить. Так же требуется стабильное электропитание и защита от форс-мажоров. Многие проблемы могут исчезнуть сами собой, если… разместить дата-центр под водой.
Так поступили в Майкрософт, запустив проект Natick. В его рамках несколько серверов, предварительно помещенных в герметичную капсулу, были погружены в воды Тихого океана близ побережья штата Вашингтон. Целью эксперимента было получение выводов о возможности практического использования такого подхода.
Спустя два месяца контейнер весом порядка 17 тонн был поднят на поверхность. Оказалось, что все серверы работали в штатном режиме, а корпус не пострадал от высокого давления и остался цел. Таким образом, целесообразность концепции была проверена практически. В будущем этот опыт может быть использован для создания реальных дата-центров подводного базирования.
Хранение данных в небоскребе
А что вы скажете, если вам покажут дата-центр в виде отдельно стоящего небоскреба? Подобный проект уже появился в Исландии. Фактически он будет представлять собой гигантскую, устремленную ввысь, материнскую плату, полую внутри. Отверстие оставлено для лучшего охлаждения всей конструкции. Этому так же способствует и местный климат, отличающийся сравнительно низкими температурами.
Проект был представлен на конкурс eVolo и занял там значимое 3 место. Еще одной его фишкой является то, что питание всей аппаратуры энергией предполагается осуществлять от возобновляемых источников. Трудно предположить, сколь скоро он сможет быть претворен в жизнь, но история знает немало практических воплощений и еще более фантастических проектов.
«Плавающий» накопитель
Помимо промышленных накопителей и дата-центров крайне важны и накопители для носимой электроники на фоне того, что существующие технологии перестают быть эффективными. Ученые из Шотландии и Кореи совместно разработали концепт «плавающего» накопителя для использования в такой портативной технике, как плейеры и телефоны.
В основе устройства лежит самодвижущийся считыватель, способный конвертировать токи внутри устройства в двоичный код. Он отличается меньшим потреблением энергии. Промышленность пока не использует разработку, но если ее внедрение начнется, пользователи будут рады получить более быстрые и энергоэффективные гаджеты.
Подземные дата-центры
Не менее интересны и проекты перемещения дата-центров под землю. Для этого не требуется прилагать существенных усилий, рыть шахты. Подходящие места уже есть. Это могут быть, например, каменоломни, уже выработавшие свой ресурс. Вместо того, чтобы забросить, их можно адаптировать к новой специфике.
Выгода таких проектов в том, что не потребуется много ресурсов для обеспечения оптимального температурного режима. Температура под землей, как и влажность, близки к оптимальным без приложения дополнительных усилий. Строительная компания Callison уже запустила один такой дата-центр, но его местоположение тщательно скрывается по соображениям безопасности.
Накопители на основе ДНК
Ученые из Швейцарии обратили внимание на структуру ДНК. По мнению исследователей, именно ДНК может стать основой для создания гиперемких накопителей будущего. Дело в том, что ее структура крайне плотна, но компактна, если рассматривать ДНК, как накопитель. Всего 1 грамм (!) ДНК позволит разместить 455 Эксабайт информации. Заметьте, что 1 Эксабайт эквивалентен 1 Тб!
