Key Takeaways
- Jüngste Innovationen in der Speichertechnologie könnten zu viel größeren Festplatten führen.
- Das Material Graphen ist Teil eines neuen Ansatzes zum Bau dichterer Speicherlaufwerke.
- DNA ist eine weitere mögliche Methode, um Festplatten zu vergrößern, die ebenfalls lange h alten würden.
Machen Sie sich bereit für viel größere Festplatten.
Das Material Graphen kann verwendet werden, um weitaus mehr Daten auf Festplatten zu packen als mit aktuellen Methoden, fanden Forscher der Universität Cambridge in einer aktuellen Studie heraus. Es ist eine von mehreren neuen Technologien, die es ermöglichen könnten, mehr Daten auf Festplatten zu stopfen, wenn die Nachfrage nach Speicherplatz wächst.
"Neue Anwendungen befeuern und erfordern riesige Datensätze", sagte John Morris, Chief Technology Officer des Festplattenherstellers Seagate Technology, in einem E-Mail-Interview. „Aus diesem Grund werden Festplatten immer geräumiger. Was auch immer Sie in die Cloud senden – Ihre Bilder, Videos, persönlichen und geschäftlichen Dokumente – befindet sich auf Festplatten mit immer größerer Kapazität.“
In weniger mehr stecken
Festplattenlaufwerke (HDDs) tauchten erstmals in den 1950er Jahren auf, aber ihre Verwendung als Speichergeräte in PCs begann erst ab Mitte der 1980er Jahre. Sie sind immer kleiner und dichter in Bezug auf die Anzahl der gespeicherten Bytes geworden. Während Solid-State-Laufwerke für mobile Geräte beliebt sind, werden HDDs weiterhin zum Speichern von Dateien in Desktop-Computern verwendet, hauptsächlich weil sie relativ kostengünstig herzustellen und zu erwerben sind.
HDDs enth alten zwei Hauptkomponenten: Platten und einen Kopf. Daten werden mit einem Magnetkopf auf die Platten geschrieben, der beim Drehen über sie rast. Der Abstand zwischen Kopf und Platte wird kontinuierlich kleiner, um höhere Dichten zu ermöglichen.
Dies wird die Entwicklung neuartiger Festplattenlaufwerke mit hoher Flächendichte weiter vorantreiben.
Gegenwärtig nehmen kohlenstoffbasierte Überzüge (COCs) – Schichten, die verwendet werden, um Platten vor mechanischen Beschädigungen und Korrosion zu schützen – einen erheblichen Teil dieses Abstands ein. Die Datendichte von HDDs hat sich seit 1990 vervierfacht und die COC-Dicke von 12,5 nm auf rund 3 nm reduziert, was einem Terabyte pro Quadratzoll entspricht. Jetzt sagen Forscher, dass Graphen, das eine einzelne Schicht von Atomen ist, die in einem zweidimensionalen Wabengitter angeordnet sind, sie die Dichte erhöhen lässt.
Die Cambridge-Forscher ersetzten kommerzielle COCs durch ein bis vier Graphenschichten und testeten Reibung, Verschleiß, Korrosion, thermische Stabilität und Schmiermittelverträglichkeit. Abgesehen von seiner unschlagbaren Dünnheit erfüllt Graphen alle idealen Eigenschaften eines HDD-Überzugs in Bezug auf Korrosionsschutz, geringe Reibung, Verschleißfestigkeit, Härte, Schmiermittelverträglichkeit und Oberflächenglätte.
Graphen ermöglicht eine zweifache Verringerung der Reibung und sorgt für bessere Korrosion und Verschleiß als hochmoderne Lösungen, behaupten die Forscher. Eine einzige Graphenschicht reduziert die Korrosion um das 2,5-fache.
Die Cambridge-Wissenschaftler übertrugen Graphen auf Festplatten aus Eisen-Platin als magnetische Aufzeichnungsschicht und testeten Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR). Diese neue Technologie ermöglicht eine Erhöhung der Speicherdichte durch Erhitzen der Aufzeichnungsschicht auf hohe Temperaturen.
Gegenwärtige COCs funktionieren bei diesen hohen Temperaturen nicht, Graphen jedoch schon. Graphen kann in Kombination mit HAMR aktuelle HDDs übertreffen und eine beispiellose Datendichte von mehr als 10 Terabyte pro Quadratzoll bieten, sagen die Forscher.
"Der Nachweis, dass Graphen als Schutzbeschichtung für herkömmliche Festplatten dienen kann und HAMR-Bedingungen standhält, ist ein sehr wichtiges Ergebnis", Anna Ott vom Cambridge Graphene Centre, eine der Co-Autoren dieser Studie, sagte in einer Pressemitteilung. "Dies wird die Entwicklung neuartiger Festplattenlaufwerke mit hoher Flächendichte weiter vorantreiben."
DNA zur Speicherung?
Graphene ist nicht das einzige Spiel in der Stadt, wenn es um Innovationen in der Datenspeicherung geht. Wissenschaftler untersuchen die Möglichkeit, dass DNA zum Speichern von Informationen wie Filmen und Musik verwendet werden könnte.
DNA-Speichertechnologie existiert bereits, aber sie wurde nie in ein wertvolles Produkt für Verbraucher umgewandelt. Das könnte sich dank Forschern des Los Alamos National Laboratory ändern, die kürzlich eine Software entwickelt haben, den Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex), der Datendateien aus der binären Sprache der Nullen und Einsen, die Computer verstehen, in den Code übersetzt, den die Biologie versteht.
"Die DNA-Speicherung könnte unsere Denkweise über die Archivierung stören, weil die Datenaufbewahrung so lang und die Datendichte so hoch ist", sagte Bradley Settlemyer, ein Forscher in Los Alamos, in einer Pressemitteilung. "Du könntest YouTube komplett in deinem Kühlschrank speichern anstatt in unzähligen Rechenzentren."
