Om een lang verhaal kort te maken: volgens het recente onderzoek van International Data Corporation genaamd “Het datatijdperk 2025“, de mondiale hoeveelheid opgeslagen digitale informatie zal reiken163 zettabytesin 2025. En nog verbijsterender dan dat is als je het vergelijkt met 2016, toen dat cijfer nog maar16 zettabytesNatuurlijk hebben die zettabytes niets te maken met de muziekalbums die je op je computer bewaart, of de map vol foto's van je hond. De schuldige is Big Data: grote bedrijven, zodra ze geïnteresseerd raakten in data als een potentieel krachtig marketinginstrument, begonnen letterlijk elke actie vast te leggen die door een persoon op het mondiale web werd uitgevoerd – in een poging het gedrag van potentiële klanten te voorspellen en daardoor hun doelgroep beter te begrijpen. Daarmee wordt de situatie nog verergerd door opkomende gebieden als Machine Learning en het Internet of Things: miljarden apparaten genereren elke seconde een enorme hoeveelheid informatie, waardoor neurale netwerken steeds meer gegevens nodig hebben voor analyse en verwerking. Uiteindelijk resulteert dat in een vertienvoudiging van de hoeveelheid opgeslagen informatie, samen met een groeiende vraag naar grotere schijven. Maar dan rijst er een vraag: wat als we niet over de technologieën beschikken die krachtig genoeg zijn om deze informatie op te slaan?
De zwakke plekken van de harde schijf
Sinds de eerste harde schijf werd gemaakt, werd de opnamedichtheid van schijven elk jaar verdubbeld tot 2010 – toen de groei ervan begon te vertragen als gevolg van het feit dat Perpendicular Magnetic Recording (PMR) zijn theoretische limiet van 1 TB per vierkante inch begon te naderen. Om met de grote woorden te beginnen: de beperking van PMR wordt geassocieerd met de invloed van superparamagnetisch effect, wanneer een afname van de fysieke afmetingen van magnetische domeinen (één magnetisch domein codeert 1 bit aan informatie) in een ferromagnetisch gebied substantie met een bepaalde dwangkracht kan leiden tot een willekeurige verandering in het magnetische moment van dergelijke domeinen. Met andere woorden, met voldoende kleine magnetische domeinen kan zo'n schijf willekeurig informatie verliezen. Tegelijkertijd is het koppelen van een snelle CPU aan langzame opslag een zekere manier om de mogelijkheden van uw computer te halveren: terwijl de processor miljarden cycli per seconde kan verwerken, is hij gedwongen veel tijd te besteden aan wachten tot de schijf de gegevens doorgeeft. Waarom duurt het proces zo lang? Omdat de schotels moeten draaien terwijl de lees- en schrijfarm fysiek zijn weg moet vinden naar de datasectoren waarnaar je op zoek bent. Met dat alles in gedachten is het geen wonder dat HDD's onstuimig punten lijken te verliezen - terwijl SSD's steeds meer momentum krijgen als het gaat om verbluffend hoge prestatiesnelheden en monsterlijke opslagcapaciteiten die worden aangeboden. Dus als SSD’s duidelijk superieur zijn aan harde schijven, waarom behoren deze laatste dan niet tot het verleden?
Meer lezen:Wat zijn de soorten harde schijven: SATA, PATA, SCSI, hybride en SSD's
MAMR: de baanbrekende technologie
Op een gegeven moment merkten de ingenieurs een merkwaardige bijzonderheid op: het aanleggen van een speciaal veld met een bepaalde frequentie op een ferromagnetische substantie leidde totveel minder energie nodigom het magnetische moment van het domein te veranderen. En zo werd de baanbrekende technologie van Microwave-Assisted Magnetic Recording – afgekort als MAMR – geboren. Het magnetische moment in ferromagneten wordt geleverd door de intrinsieke spins van elementaire deeltjes in de atomen van een substantie. Wanneer de spins van de deeltjes binnen het magnetische domein naar één kant worden “gericht”, ontstaat er een magnetisch moment van het domein, dat kan worden afgelezen met behulp van de leeskop. Het magnetische moment kan zich in een van twee gerichte toestanden bevinden, waardoor informatie wordt vastgelegd. Simpel gezegd, HDD's registreren informatie op piepkleine metalen haartjes die magnetisch kunnen worden omgedraaid door de lees- en schrijfkop (die op die manier een 1 of 0 vertegenwoordigt). Om de opslagdichtheid te vergroten, probeerden fabrikanten de grootte van die haartjes te verkleinen, maar naarmate ze kleiner worden, hebben ze meer energie nodig om te worden omgedraaid. Dus zodra het hoofd meer energie begint af te geven, worden de haartjes moeilijker onder controle te houden en treden er meer fouten op. MAMR lost dit probleem echter op door een Spin-Torque Oscillator in de lees- en schrijfkop te integreren, waardoor de haren meer energie krijgen – en het hoofd ze dus gemakkelijker kan beïnvloeden. Zo veranderde de uitvinding de trends in de industrie: in het vierde kwartaal van 2019, zodra het apparaat alle interne tests had doorstaan, introduceerde Western Digital een harde schijf van 16 TB, waarbij werd vermeld dat er in 2020 ook minstens 20 TB zal worden gelanceerd, en aankondiging van plannen omverhoog de capaciteit elk jaar met 4TB.
Prijs per gigabyte
Zoals gezien vanaf deBackblaze-onderzoekdat gebaseerd was op 75.000 harde schijven gekocht tussen 2009 en 2017, is de prijsgrafiek van HDD’s dramatisch gedaald… terwijl de capaciteitsopties echter nog steeds concurrerend zijn: een harde schijf van 10 TB kost je minder dan$200(gemiddeld 0,2 tot 0,3 dollar per gigabyte) – terwijl een SSD van 4 TB je meer tijd kan kosten$400. Feit is dat er gevallen zijn waarin harde schijven zeker winnen – zoals prijspolitiek en de capaciteitsverhouding: harde schijven zijn bijvoorbeeld in trek bij degenen die bulkopslag zoeken om in hun bedrijf te implementeren – wanneer de werklast geen extreme prestatiesnelheid vereist, zouden harde schijven de meest optimale keuze zijn.
