Ljudska civilizacija generira podatke nezamislivom brzinom. Samo jedna godina donosi podatke mjerene u Zettabytesima (Zettabyte je 1.000.000.000.000.000.000.000 bajtova). Tradicionalni sistemi skladištenja – tvrdi diskovi (HDD) i fleš memorija (NAND) – ubrzano dosežu fizičke i ekonomske granice.
Pitanje gdje ćemo skladištiti ove bilione terabajta u bliskoj budućnosti ne tiče se samo kapaciteta, već i dugovječnosti, energetske efikasnosti i fizičkog prostora.
Problemi Konvencionalnog Skladištenja
Iako su hard diskovi i SSD-ovi sve veći, suočavaju se s nekoliko ozbiljnih ograničenja:
A. Fizičke Granice
Proizvođači hard diskova se približavaju granici magnetne gustine (koliko bitova se može smjestiti na centimetar površine). Slično, fleš memorija se suočava s problemima pouzdanosti, jer se njene ćelije (gdje se podaci čuvaju) mogu samo ograničen broj puta prepisati.
B. Energetska Neefikasnost
Serveri u Data centrima širom svijeta već sada troše gigantske količine električne energije. Skladištenje i hlađenje sve više terabajta postaju ne samo skupi, već i ekološki neodrživi.
C. Problem Rok Trajanja
Magnetni mediji i fleš diskovi nisu trajni. HDDs imaju tipičan vijek trajanja od 5 do 10 godina, dok neaktivni SSD-ovi mogu početi gubiti podatke za samo nekoliko godina. Digitalni podaci zahtijevaju konstantnu migraciju na novije medije.
Kratkoročna Rješenja: Optimizacija Infrastrukture
U bliskoj budućnosti, fokus će biti na poboljšanju i efikasnijem korištenju postojećih tehnologija:
-
Napredna Kompresija i Deduplikacija: Sofisticiraniji algoritmi za kompresiju, poput onih koje koristi ZFS ili različite tehnike mašinskog učenja, mogu značajno smanjiti fizički prostor potreban za pohranjivanje identičnih ili redundantnih podataka.
-
"Hladno Skladištenje" (Cold Storage): Data centri već koriste hijerarhiju. Podaci kojima se rijetko pristupa (arhive, historijski zapisi) skladište se na jeftinijim, sporijim medijima (npr. magnetnim trakama), koji troše zanemarivu energiju dok su neaktivni, čime se štedi energija i rasterećuju brzi SSD-ovi.
-
Edge Computing i Distribucija: Umjesto da se svi podaci slijevaju u ogromne centralizovane centre, sve se više koristi obrada i skladištenje na rubu mreže (Edge Computing), čime se podaci distribuiraju bliže izvoru generisanja.
Dugoročna Rješenja: Biološka i Optička Revolucija
Za rješavanje problema dugovječnosti i ekstremne gustine, naučnici se okreću materijalima koji su dokazali svoju postojanost u prirodi ili laboratoriji.
A. Skladištenje u DNA (Dezoksiribonukleinska Kiselina)
DNA je apsolutno najgušći i najdugovječniji medij za skladištenje informacija na svijetu. Sva živa bića koriste je za pohranu genetskih podataka.
-
Prednosti: Teoretski, svi podaci svijeta mogli bi se pohraniti u kutiju šećera. DNA može preživjeti hiljade godina u stabilnim uslovima.
-
Mehanizam: Binarni kod (0 i 1) pretvara se u četverostruku bazu DNA (A, T, C, G). Naučnici su već uspješno kodirali knjige, muziku i video zapise u sintetičku DNA.
-
Izazovi: Trenutno je sinteza i čitanje DNA izuzetno spor i skup proces, ali se očekuje da će se ove tehnologije dramatično poboljšati u sljedećih 10 do 15 godina.
B. Kvarcno i Holografsko Skladištenje (Staklo)
Microsoftov projekt "Project Silica" istražuje mogućnost skladištenja podataka u komadima kvarcnog stakla (Quartz Glass) pomoću femtosekundnih lasera.
-
Prednosti: Kvarcno staklo je otporno na vodu, toplotu (do 1000 °C) i elektromagnetne impulse. Vijek trajanja je teoretski hiljadama, možda i milionima godina. Podaci se ne migriraju; oni se jednostavno pohranjuju.
-
Mehanizam: Laseri kodiraju podatke u tri dimenzije (holografski) unutar stakla, stvarajući sićušne nano-strukture koje se kasnije čitaju pomoću mašinskog učenja.
U bliskoj budućnosti, dominirat će optimizovani HDD-ovi i SSD-ovi s podrškom za hladno skladištenje. Međutim, dugoročno, bilioni terabajta naših digitalnih zapisa će se vjerojatno naći zaključani unutar sićušnih spirala DNA ili ugravirani u vječni kvarc.
Morate biti prijavljeni da biste ostavili komentar.