Magazinimi i trashëguar dhe evolucioni i pajisjeve të të dhënave

Informatec Digital » Burime » Magazinimi i trashëguar dhe evolucioni i pajisjeve të të dhënave

Gjatë gjithë historisë, njerëzimi ka shpikur të gjitha llojet e trukeve dhe pajisjeve për të ruajtur informacionin : nga pllakat prej balte dhe kartat prej kartoni të shpuar deri te retë e të dhënave të shpërndara në të gjithë globin. Vëllimi i të dhënave që gjenerojmë sot është aq marramendës saqë truri ynë, sado i zhvilluar, nuk ia del dhe ka nevojë për ndihmë teknologjike.

Të kuptuarit se si kemi kaluar nga disa kilobajt në një dollap metalik në terabajt në xhepat tanë dhe zetabajt në qendrat e shpërndara të të dhënave nuk është vetëm një kuriozitet historik: ai shpjegon pse punojmë në mënyrën që punojmë, si konsumojmë argëtimin dixhital dhe me çfarë rreziqesh përballemi për të humbur kujtime, dokumente ose njohuri nëse zgjedhim mediumin e gabuar të ruajtjes.

Nga kujtesa njerëzore te makinat e para të ruajtjes së të dhënave

Para se të diskutojmë për disqet, shiritat ose retë, ia vlen të kujtojmë se pajisja e parë e ruajtjes së të dhënave është truri i njeriut, me kujtesën e tij biologjike të kufizuar dhe të papërsosur . Evolucioni e rriti madhësinë dhe kapacitetin e tij: specie si Australopithecus afarensis kishin tru prej rreth 400-500 cm³, Homo habilis arriti në 600-700 cm³, Homo erectus arriti në 800-1100 cm³ dhe Neandertalët ishin rreth 1200-1600 cm³ . Njerëzit modernë, Homo sapiens, kanë tru prej rreth 1230 cm³.

Ky hap i rëndësishëm na lejoi të prodhonim mjete, të krijonim kultura, rituale dhe gjuhë komplekse , por kujtesa mbetet e brishtë: ne harrojmë, shtrembërojmë kujtimet dhe nuk jemi në gjendje të përballojmë ortekun aktual të të dhënave. Prandaj lind nevoja për të zhvilluar pajisje të jashtme që ruajnë informacionin në mënyrë të qëndrueshme , pa u varur nga neuronet tona.

Kartat e shpuara: gjuha e vrimave

Hapi i parë i madh drejt ruajtjes dixhitale ishte mekanik: kartat e shpuara . Në vitin 1725, francezi Basile Bouchon shpiku një sistem kartash të shpuara për të kontrolluar tezgjahun. Nuk ishte informatikë në kuptimin modern, por ishte një metodë e kodimit dhe ripërdorimit të udhëzimeve.

Në vitin 1837, matematikani britanik Charles Babbage projektoi Motorin e tij të famshëm Analitik , një makinë llogaritëse me pjesë lëvizëse që përdorte karta të shpuara si për komandat ashtu edhe për rezultatet. Vrimat vepronin si çelësa ndezjeje/fikjeje , duke parashikuar kodin binar.

Më vonë, amerikani Herman Hollerith e vuri në praktikë këtë ide me Motorin e tij Analitik për Regjistrimin e Popullsisë: vrimat e shpuara përfaqësonin udhëzime dhe gjithashtu të dhëna që makina mund t'i lexonte automatikisht. Për dekada të tëra, kartat e shpuara ishin mediumi standard i ruajtjes së programeve dhe të dhënave në shumë kompjuterë.

Nga vitet 60 e tutje, ato filluan të zëvendësoheshin nga teknologjitë magnetike, megjithëse vazhduan të përdoren deri në vitet 80 për detyra të tilla si testet e standardizuara ose votimi elektronik në letër të shpuar.

Fillimet e magnetizmit: shirita, bateri dhe bërthama

Në vitet 50, bota e informatikës përqafoi magnetizmin për ruajtjen e informacionit. Ideja themelore është e thjeshtë: veshja e një mediumi me material të magnetizueshëm dhe organizimi i tij në domene të vogla (dipole) që përfaqësojnë bit.

Në vitin 1928, inxhinieri gjerman Fritz Pfleumer patentoi shiritin magnetik , i frymëzuar nga kablloja magnetike e Valdemar Poulsen. Në vitin 1965, Mohawk Data Sciences prezantoi një enkodues shiriti magnetik të projektuar për të zëvendësuar gradualisht kartat e shpuara . Shiritat ofronin kapacitet më të madh me një çmim më të ulët, megjithëse qasja mbeti sekuenciale.

Në vitin 1932, austriaku Gustav Taushek shpiku daullen magnetike , një cilindër të veshur me material të magnetizueshëm. Këto daulle mund të ruanin rreth dhjetë mijë fjalë dhe ishin paraardhësit e drejtpërdrejtë të disqeve të forta moderne, duke ofruar akses më të shpejtë se shiriti ngjitës.

Rreth të njëjtës kohë, dolën në pah teknologjitë për memorien kryesore. Midis fundit të viteve 40 dhe 50, u zhvillua memoria me bërthamë magnetike , e quajtur edhe memorie toroide: unaza të vogla prej materiali ferromagnetik të përshkuara nga tela përçues. Çdo bërthamë ruante një bit , dhe gjendja e saj magnetike mund të lexohej dhe shkruhej shpejt.

Në vitin 1953, MIT mori patentën dhe ndërtoi kompjuterin Whirlwind , një pionier në përdorimin e memories me bërthamë magnetike si RAM. Ishte shumë më i shpejtë dhe më i besueshëm se kartat e shpuara, por prodhimi i tij ishte kompleks dhe i kushtueshëm , duke kërkuar montim shumë të saktë dhe të mundimshëm.

Memorjet elektronike: nga tubi Williams te gjysmëpërçuesi

Përpara se transistorët të revolucionarizonin gjithçka, ekzistonin zgjidhje të ndërmjetme për ruajtjen e të dhënave elektronike. Në vitin 1946, Profesori Frederick C. Williams dhe Tom Kilburn zhvilluan të ashtuquajturën tub Williams në Universitetin e Mançesterit. Ishte një tub rrezesh katodike i modifikuar që lejonte që të dhënat binare të ruheshin si modele ngarkese në ekran . U përdor si RAM në kompjuterët e hershëm me programe të ruajtura.

Në vitin 1948, doli në pah një tjetër teknologji e pazakontë: Selectron , një valvul termonik i aftë të funksiononte si memorie me akses të rastësishëm . U zhvillua nga Jan A. Rajchman dhe ekipi i tij në Korporatën e Radios të Amerikës (RCA). Edhe pse teknikisht interesante, kompleksiteti dhe kostoja e saj e kufizuan ndjeshëm përdorimin e saj.

Në vitin 1949, u prezantua memoria me vonesë , bazuar në shfrytëzimin e kohës që i duhet një sinjali për t'u përhapur nëpër një medium fizik (për shembull, zhivë ose kuarc). Bitët u koduan si pulse që qarkullonin vazhdimisht nëpër medium; ishte një zgjidhje gjeniale, por jo shumë fleksibile krahasuar me RAM-in e mëvonshëm.

Në fund të viteve 50, memoria me bërthamë magnetike u bë RAM-i dominues, derisa gjysmëpërçuesit filluan të shfaqeshin në vitet 60 dhe 70. Në vitin 1966, Intel i sapoformuar filloi të shiste çipa memorie gjysmëpërçuese 2000-bit , ku çdo qelizë përmbante transistorë ose kondensatorë të miniaturizuar.

Në vitin 1966, u shfaq edhe DRAM (Dynamic Random Access Memory) . Në DRAM, çdo bit ruhet si një ngarkesë elektrike në një kondensator . Është memorie e paqëndrueshme: nëse ndërpritet energjia elektrike, informacioni humbet. Megjithatë, është shumë e dendur dhe e lirë, kështu që u bë memoria kryesore standarde në kompjuterët personalë dhe serverët.

Në të kundërt, ROM (Memoria Vetëm për Lexim) është programuar përgjithmonë dhe ruan të dhënat edhe kur pajisja është e fikur, shumë e dobishme për ruajtjen e firmware-it dhe rutinat e nisjes.

Inovacione të përparuara magnetike: Twistor dhe Bubble Memory

Në vitin 1957, studiuesi Andrew Bobeck shpiku memorien Twistor në Bell Labs . Kjo teknologji mbështolli shirit magnetik rreth një teli përçues , në vend që të përdorte bërthama toroidale, gjë që uli peshën, konsumin e energjisë dhe koston e prodhimit.

Bell Labs e paraqiti Twistor si një alternativë superiore ndaj bërthamave magnetike: më të lira, më të lehta dhe më të lehta për t’u prodhuar . Megjithatë, dritarja e saj komerciale ishte e shkurtër, sepse shpejt mbërritën çipa RAM gjysmëpërçues më kompaktë dhe të shkallëzueshëm.

Bazuar në këtë hulumtim, Bobeck zhvilloi të famshmen Bubble Memory në vitin 1980. Kjo teknologji përdorte një film shumë të hollë materiali magnetik në të cilin formoheshin zona të vogla të magnetizuara, "flluskat" , secila prej të cilave përfaqësonte një grimcë. Ishte jo-i paqëndrueshëm dhe mjaft i qëndrueshëm , megjithëse i vështirë për t'u prodhuar në shkallë të gjerë.

Disqe dhe shirita magnetikë: nga IBM 350 te disketa

Hapi i madh drejt asaj që njohim sot erdhi me disqet magnetike . Në vitin 1951, UNIVAC I tashmë përfshinte disqe kasetash të afta për të ruajtur deri në 128 fjalë për inç. Por mbreti i festës moderne ishte hard disku.

Në vitin 1956, IBM lançoi IBM 350 , i konsideruar si hard disku i parë modern. Ai kishte një kapacitet prej rreth 4,4 MB , përbëhej nga pesëdhjetë pllaka 24 inçëshe që rrotulloheshin me 1200 rpm dhe ishte afërsisht sa madhësia e një frigoriferi, duke peshuar mbi një ton. Megjithatë, ai ofronte akses shumë të shpejtë të rastësishëm krahasuar me kasetat.

Me kalimin e kohës, përmirësimet në teknologjinë e regjistrimit magnetik çuan në rritjen e kapacitetit të disqeve të forta, uljen e çmimit dhe miniaturizimin e tyre , duke çuar përfundimisht në HDD-të e sotme për desktop dhe laptop, me disa terabajt në formate 3,5 ose 2,5 inç, një vendim që tani krahasohet me SSD kundrejt HDD-së së jashtme.

Krahas disqeve të mëdha HDD, IBM promovoi edhe disqet floppy . Në vitet 1971-1972, u shfaqën disqet floppy 8 inç , me një kapacitet fillestar prej rreth 80 KB. Ato përbëheshin nga një disk prej materiali fleksibël të veshur me oksid magnetik, brenda një mbështjellësi mbrojtës.

Në vitin 1975, Allan Shugart zhvilloi disketën 5,25 inç , e cila ishte më e menaxhueshme për kompjuterët personalë. Këta disqe kishin një kapacitet prej rreth 110 KB në versionet e tyre të hershme dhe ishin më të shpejtë dhe më të lirë se disqet 8 inç. Deri në vitin 1978, tashmë kishte rreth dhjetë prodhues që prodhonin disqe 5,25 inç.

Në filli të viteve 80, disketa klasike 3,5 inç doli në skenë , me mbulesën e saj të ngurtë dhe një fletë metalike që mbronte sipërfaqen magnetike. Ishte më e qëndrueshme, më kompakte dhe kishte një kapacitet më të madh se paraardhësit e saj. U bë aq popullore saqë edhe sot, në shumë programe, ikona "Ruaj" është ende një diskete.

Pavarësisht se janë praktikisht të vjetruara në sferën shtëpiake, disa infrastruktura kritike, siç janë disa sisteme ushtarake ose bërthamore, kanë mirëmbajtur disqet e floppy disketave për çuditërisht shumë vite, pikërisht për shkak të thjeshtësisë dhe izolimit të tyre, një praktikë që lidhet me mënyrën e ruajtjes së kompjuterëve tuaj të vjetër.

Shiriti magnetik në informatikë: nga kopja rezervë deri te jetëgjatësia

Edhe pse qasja sekuenciale e shiritit magnetik e bën atë më të ngadaltë se disqet, raporti i ulët kosto/kapacitet dhe qëndrueshmëria e kanë mbajtur atë si një medium yll për kopje rezervë masive.

Në vitet 80, u shfaqën formate të tilla si kaseta audio e përshtatur për të dhëna, të përdorura gjerësisht në mikrokompjuterët shtëpiakë, dhe më vonë kaseta specifike rezervë si DAT (Digital Audio Tape) , e zhvilluar nga Sony në vitin 1987. Ishte një kasetë e ridizajnuar, me shirit 4 mm në një fishek kompakt.

Në vitin 1989, Sony dhe Hewlett-Packard lançuan standardin DDS (Digital Data Storage) , një evolucion i DAT i fokusuar në ruajtjen e të dhënave kompjuterike. Ai ofroi kapacitete në rritje në formate relativisht të vogla , ideale për bizneset.

Disqet optike: CD, DVD dhe Blu-ray

Ndërsa regjistrimi magnetik dominonte, një qasje tjetër revolucionare po merrte formë: ruajtja optike duke përdorur lazerë . Në vitet 60, shpikësi James T. Russell punoi mbi idenë e përdorimit të dritës për të regjistruar dhe luajtur muzikë. Për vite me radhë kjo konsiderohej pak më shumë se një risi.

Në vitin 1975, Sony dhe Philips investuan shumë në projektin e tij dhe financuan zhvillimin e tij. Rezultati ishte disku kompakt (CD) , i lançuar komercialisht në vitin 1980. Për audion, ai mund të ruante rreth 700 MB të dhënash në format kompjuteri, një sasi e madhe në atë kohë krahasuar me disqet floppy.

Në vitin 1984, u shfaq CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) , i cili përdorte të njëjtin format fizik si CD-ja audio, por kodonte të dhënat e kompjuterit. Mikro-gropëza dhe zona të sheshta (zona) janë gdhendur në sipërfaqen plastike të diskut , të cilat lazeri i interpreton si bit.

Më vonë, dolën variante të regjistrueshme: CD-R vetëm me shkrim dhe CD-RW i rishkrueshëm , i prezantuar në vitin 1995. Kjo i lejonte çdo përdoruesi të regjistronte dhe fshinte të dhëna shumë herë në të njëjtin disk.

Në vitin 1995, u shfaq DVD (Digital Versatile Disc) , duke rritur ndjeshëm kapacitetin e ruajtjes së të dhënave. Një DVD me një shtresë mbante 4,7 GB , ndërsa DVD-të me dy shtresa mbanin dyfishin e kësaj. Ai u bë standardi për videon në shtëpi dhe shpërndarjen e softuerëve në shkallë të gjerë.

Si një rival i mundshëm, formati HD-DVD u shfaq në vitin 2005 , i promovuar nga Toshiba, NEC dhe Sanyo. Ofronte përkufizim të lartë, por beteja komerciale u fitua përfundimisht nga Blu-ray , i lançuar në vitin 2003 dhe i bazuar në një lazer blu-vjollcë me gjatësi vale më të shkurtër , i cili lejon që më shumë informacion të ruhet në të njëjtën hapësirë ​​fizike.

Blu-ray u vendos si një medium për video me definicion të lartë dhe ruajtje me dendësi të lartë , me kapacitete prej 25 GB për shtresë dhe variante me shumë shtresa që arrijnë dhjetëra gigabajt për disk.

Mediat magneto-optike dhe formatet hibride

Midis magnetizmit të pastër dhe disqeve optike, u shfaq një familje hibride: disqet magneto-optike . Të prezantuara rreth vitit 1990, ato kombinuan teknikat magnetike dhe optike për të ruajtur dhe lexuar të dhëna.

Këto disqe, shpesh 3,5 ose 5,25 inç në fishekë, përdornin një lazer për të ngrohur lokalisht sipërfaqen dhe një fushë magnetike për të orientuar pllakat. Leximi bazohej në ndryshimet në polarizimin e dritës së reflektuar (efekti Kerr) . Ato ofronin qëndrueshmëri të mirë dhe aftësi rishkruese , megjithëse ishin më të shtrenjta dhe komplekse se CD-të ose DVD-të.

Vitet '90 panë gjithashtu disa formate jetëshkurtra, por interesante. Në vitin 1992, Sony nxori në treg MiniDisc , i projektuar për të zëvendësuar kasetën audio dhe gjithashtu për të ruajtur të dhëna (në versionet MD Data), me një kapacitet prej rreth 140 MB. Në vitin 1994, Iomega nxori në treg Zip dhe më vonë Jaz , disqe të lëvizshme me kapacitet të lartë për kohën (100 MB deri në 1 GB), të cilat u përpoqën të mbushnin boshllëkun midis disketës dhe disqeve të para të jashtme të forta.

Memoria flash dhe disqet USB: hapi i madh portativ

Në fund të viteve 90, mbërriti një revolucion i heshtur: memoria flash , një lloj memorieje elektronike jo-të paqëndrueshme. Edhe pse fillimisht u projektua për kamerat dhe pajisjet portative , shpejt u përhap në gjithçka.

Në vitin 1993, u prezantua CompactFlash (CF) , një kartë që integronte memorien flash në një format të fuqishëm. Ajo u përdor gjerësisht si memorie e brendshme në kamerat dixhitale dhe disa kompjuterë të integruar . Menjëherë më pas u shfaq SmartMedia (Toshiba, 1995) dhe Multimedia Card (MMC) nga Siemens dhe SanDisk në vitin 1997.

Në vitin 1999, IBM nxori në treg Microdrive , një mini hard disk me madhësinë e një karte kompakte, dhe në vitin 2000 , kartat Secure Digital (SD) u bënë të njohura , me enkriptim të integruar dhe dimensione standarde prej 32 x 32 x 2,1 mm. Kartat SD u bënë standardi de facto për telefonat celularë, kamerat dhe një mori pajisjesh portative.

Pika kryesore e kthesës për përdoruesin mesatar ishte njësia flash USB . Rreth vitit 2000, kompania singaporiane Trek 2000 International prezantoi ThumbDrive , i konsideruar si njësia e parë flash USB me sukses komercial. Ai përdorte memorie flash NAND dhe lidhej direkt me një port USB , pa pasur nevojë për energji të jashtme ose kontrollues të ndërlikuar, megjithëse ndonjëherë është e dobishme të jesh i vetëdijshëm për problemet e mundshme me shpërndarësit USB . Këto disqe, të quajtura edhe "sticks USB", "sticks USB" ose "flash drives" , ofruan kapacitete që fillonin vetëm nga disa megabajt dhe shpejt u rritën në dhjetëra gigabajt. Ato nuk kishin pjesë lëvizëse, mund t'i rezistonin mijëra cikleve të shkrimit dhe ishin shumë rezistente ndaj goditjeve dhe ndërhyrjeve elektromagnetike . Me këtë, ato zëvendësuan disqet dhe filluan të eklipsonin CD-të dhe DVD-të si medium ruajtjeje.

Disqet SSD dhe SMR: Përshpejtoni dhe shtrydhni kapacitetin

E njëjta teknologji e memories flash i dha jetë disqeve me gjendje të ngurtë (SSD) . Këto pajisje funksionojnë si disqe të forta nga perspektiva e sistemit operativ, por nga brenda ato janë grupe të ndërlidhura çipash flash , pa pllaka ose koka leximi/shkrimi; nëse jeni të interesuar për ndryshimin me teknologjitë e tjera si ruajtja NVMe , është mjaft zbulues.

SSD-të e para të suksesshme komercialisht erdhën nga kompani si SanDisk dhe u përhapën shpejt në laptopë dhe desktopë, duke zëvendësuar HDD-të ku shpejtësia e aksesit dhe konsumi i reduktuar i energjisë janë thelbësore. Çipat e tyre ndryshojnë nga ato që gjenden zakonisht në disqet USB, duke ofruar performancë, qëndrueshmëri dhe rezistencë ndaj konsumimit më të lartë , gjë që përkthehet në një çmim më të lartë për gigabajt.

Ndërkohë, disqet e forta tradicionale kanë vazhduar të evoluojnë. Një teknologji e kohëve të fundit është Regjistrimi Magnetik me Shingled (SMR) . Në vend që të shkruajnë gjurmë të ndara, ato mbivendosen pjesërisht si tjegullat e çatisë , duke prerë gjurmët pa humbur përmbajtjen përkatëse.

Kjo lejon rritjen e kapacitetit në të njëjtën hapësirë ​​fizike , duke ruajtur kosto të ulëta dhe duke shfrytëzuar infrastrukturën ekzistuese të HDD-së. SMR është tashmë i pranishëm në shumë disqe të forta moderne, veçanërisht në disqet me kapacitet të lartë të projektuara për ruajtje dhe arkivim masiv.

Nga depoja fizike në qendrën e të dhënave: silo, liqene dhe të dhëna të mëdha

Rritja shpërthyese e informacionit dixhital i çoi organizatat drejt krijimit të sistemeve të mëdha të ruajtjes logjike. Kjo çoi në krijimin e siloseve të të dhënave , të cilat janë grupe informacionesh të ruajtura për një departament ose sistem specifik, të papajtueshme ose të vështira për t'u integruar me pjesën tjetër të kompanisë.

Fillimisht, këto silose shiheshin si ishuj të çuditshëm të dhënash; me kalimin e kohës, ato u bënë një burim i vlefshëm informacioni për të Dhënat e Mëdha , duke mundësuar kombinimin dhe analizën e vëllimeve të mëdha të të dhënave historike. Më vonë, u shfaq koncepti i një Liqeni të të Dhënave.

Një liqen të dhënash ruan informacionin në formatin e tij origjinal, të papërpunuar , zakonisht të menaxhuar duke përdorur bazat e të dhënave NoSQL. Këto sisteme pranojnë të dhëna të strukturuara, gjysmë të strukturuara dhe të pastrukturuara, duke u lejuar analistëve dhe algoritmeve të inteligjencës artificiale të përpunojnë informacionin sipas kërkesës.

Sipas iniciativave si BBVA OpenMind, liqenet e të dhënave përdorin arkitektura të sheshta , pa struktura hierarkike të ngurta, për të lehtësuar aksesin fleksibël dhe për të mbajtur kostot të ulëta. Ato janë bërë komponentë thelbësorë për projektet e të Dhënave të Mëdha dhe inteligjencës artificiale.

Reja dhe ruajtja online: të dhëna kudo

Ndryshimi i radhës i madh nuk ishte aq shumë një medium i ri fizik sesa një ndryshim në model falë rrjeteve me shpejtësi të lartë . Përmirësimi i brezit të brezit dhe hapësira më e lirë në disk bënë të mundur ndërtimin e qendrave gjigante të të dhënave të arritshme nëpërmjet internetit.

Kështu, lindi cloud computing , dhe bashkë me të, edhe ruajtja në cloud . Nga pikëpamja e përdoruesit, cloud ofron kapacitet praktikisht të pakufizuar, të arritshëm nga çdo pajisje dhe vendndodhje , në këmbim të një tarife ose edhe falas nëse pranohen kufizimet.

Në praktikë, "cloud" është një koleksion masiv serverash, grupesh disqesh, SSD-sh, shiritash dhe rrjetesh të brendshme . Përdoret si për kopje rezervë ashtu edhe për ruajtjen parësore të dokumenteve, fotove dhe videove . Nëse përdorni email, media sociale ose shërbime transmetimi, tashmë po përdorni ruajtjen në cloud çdo ditë.

Ofruesit e shërbimeve u është dashur të forcojnë sigurinë përmes enkriptimit, autentifikimit dhe kontrolleve të aksesit, sepse një arkitekturë e përbashkët paraqet sfida për konfidencialitetin. Sektorë si bankat i nënshtrohen rregulloreve të rrepta për të zbutur këto rreziqe.

Përveç ruajtjes së të dhënave në internet për qëllime të përgjithshme, ekzistojnë zgjidhje specifike për ruajtjen e të dhënave pa tel në shtëpi . Një shembull historik është Apple AirPort Time Capsule , një pajisje Wi-Fi që integronte një router dhe një hard disk deri në 3 TB, e projektuar për kopje rezervë automatike dhe akses pa tel në të dhëna nga pajisjet Apple.

Kufij të rinj: holograme, ADN dhe materiale ultra-jetëgjata

Përballë cunamit të të dhënave që pritet në dekadat e ardhshme, kërkimet për ruajtjen e të dhënave po eksplorojnë shtigje shumë të ndryshme nga disqet ose flash drive-t. Një nga këto është memoria holografike , e cila ruan të dhënat dixhitale brenda vëllimit të një materiali siç janë kristalet ose fotopolimerët , në vend që të kufizohet në sipërfaqen e tij.

Avantazhi i madh i memories holografike është se ajo mund të shfrytëzojë trashësinë e mediumit të ruajtjes për të ruajtur informacionin në 3D (vëllimi Bragg), duke arritur dendësi të mëdha. Edhe pse ekzistojnë prototipe, ajo nuk është ende një teknologji e përdorur gjerësisht, por po shfaqet si një nga zgjidhjet e mundshme afatgjata për arkivimin me dendësi shumë të lartë.

Një fushë tjetër interesante është ruajtja e ADN-së . ADN-ja, molekula e jetës, mund të kodojë një sasi marramendëse informacioni: rreth 2,2 petabajt për gram . Në teori, të gjitha të dhënat e gjeneruara nga njerëzimi mund të futen në një lugë ADN-je.

Për më tepër, ADN-ja është një medium jashtëzakonisht jetëgjatë , i aftë të ruajë informacionin për mijëra vjet nëse ruhet siç duhet. Problemi aktual është kostoja dhe shpejtësia: kodimi i më pak se 100 KB të dhënash mund të kushtojë rreth 1500 dollarë, dhe proceset e sintezës dhe sekuencimit mbeten të ngadalta.

Përdorimi i ADN-së artificiale ose i biomolekulave të modifikuara po hetohet për të ulur koston dhe shpejtësinë e këtyre operacioneve, por është ende në fazën eksperimentale. Ideja, megjithatë, është e qartë: të kalohet nga disqet dhe çipat në ruajtjen vërtet molekulare.

Paralelisht, nanoteknologjitë po hapin dyert për aplikime të tilla si përdorimi i izotopeve të karbonit (për shembull, atomet e karbonit-12 për "0" dhe atomet e karbonit-13 për "1") ose materialeve minerale veçanërisht të qëndrueshme. Në vitin 2023, kompania Cerabyte njoftoi një sistem që përdor një lazer për të gdhendur vargje tre-dimensionale të të dhënave të ngjashme me kodet QR në një substrat mineral , rezistent ndaj temperaturave ekstreme, zjarrit, përmbytjeve dhe rritjeve të energjisë, me një jetëgjatësi të vlerësuar prej mbi 5000 vjetësh.

Besueshmëria, kalbja e biteve dhe kopjimet: ana më pak joshëse e ruajtjes së të dhënave

Pavarësisht nga mediumi i ruajtjes, të gjitha kanë një problem të përbashkët: kanë një jetëgjatësi të kufizuar dhe janë të ndjeshme ndaj dështimeve . Disqet e forta mund të dëmtohen nga goditjet, shiritat mund të çmagnetizohen, disqet optike mund të degradohen dhe memoria flash mund të humbasë ngarkesën e saj me kalimin e kohës.

Një fenomen i përmendur shpesh është kalbja e bit-eve , degradimi i heshtur në të cilin disa bit ndryshojnë vlerë pa u vënë re menjëherë . Kjo ndikon veçanërisht në mediat e ruajtjes afatgjatë, siç janë disqet e vjetra të forta, shiritat ose disqet flash që kalojnë shumë vite pa u lexuar.

Prandaj, rekomandohet që të aksesohen periodikisht mediat e ruajtjes (për shembull, duke lexuar një disk USB herë pas here) dhe të replikohet informacioni në media të reja çdo disa vjet. Sisteme të tilla si RAID me kode korrigjimi gabimesh lejojnë rindërtimin e të dhënave të dëmtuara duke futur redundancë, por ato kurrë nuk e eliminojnë plotësisht rrezikun.

Lidhur me klasifikimin, ne zakonisht bëjmë dallimin midis ruajtjes primare (RAM, memoria e përkohshme), e cila është ultra e shpejtë, por e paqëndrueshme dhe e arritshme drejtpërdrejt nga procesori, dhe ruajtjes sekondare (disqe, SSD, shirita, ruajtje në cloud), e cila është më e ngadaltë, por jo e paqëndrueshme. Brenda ruajtjes sekondare, ne bëjmë dallimin më tej midis aksesit sekuencial (shirita) dhe aksesit të rastësishëm (disqe, SSD, ruajtje flash), varësisht nëse mund të kalojmë direkt te të dhënat që duam apo duhet t'i skanojmë të gjitha të dhënat nga fillimi.

Pavarësisht teknologjisë, e vetmja mbrojtje e vërtetë kundër humbjes së të dhënave mbetet redundanca dhe kopjet rezervë të planifikuara mirë . Dhe, kur kemi të bëjmë me informacione të ndjeshme, hyn në lojë kriptografia , si me çelës publik (RSA, etj.) ashtu edhe me çelës simetrik (AES, DES), gjë që është veçanërisht e rëndësishme në kontekstet e ruajtjes në cloud.

Në përgjithësi, historia e ruajtjes së të dhënave na ka çuar nga makina gjigante me disa kilobajt kapacitet në çipa shumë të vegjël të aftë për të trajtuar terabajt dhe sisteme të shpërndara që menaxhojnë zetabajt; megjithatë, ne vazhdojmë të kërkojmë media të reja ruajtjeje, më të dendura, më të qëndrueshme dhe më të sigurta , nga hologramet te ADN-ja ose materialet minerale ekzotike. Gjithçka sugjeron se, ashtu siç ka ndodhur deri më tani, hapat e ardhshëm do të kombinojnë inovacionet fizike me arkitekturat gjithnjë e më inteligjente të rrjetit për të vazhduar të na mundësojnë të ruajmë dhe të rikuperojmë, pothuajse pa e kuptuar, sasinë e madhe të të dhënave që prodhojmë çdo ditë.