Hoy, el Día de Respaldo se celebra tradicionalmente. Pero un día desaparecerá. Para entonces, toda la información hasta el último byte se realizará automáticamente. Quizás entonces los métodos de respaldo también cambien. Hasta ahora, solo estamos en el camino hacia este futuro brillante y estamos haciendo todos los enfoques posibles para su avance: recientemente lanzamos Icebox y Hotbox basados en Cloud for Business. Icebox es un almacenamiento para datos fríos (copias de seguridad, registros y otros elementos poco utilizados, pero valiosos). Y sí, hay WebDAV. Hotbox es un almacenamiento de datos en caliente (similar a Amazon S3), está diseñado para aquellos que necesitan no solo almacenar grandes cantidades de datos, sino también a menudo solicitarlos.
Las tecnologías de almacenamiento de información no se han detenido en el desarrollo: estamos esperando almacenamientos inusuales creados ahora en laboratorios científicos. Las nubes no desaparecerán, solo la información se almacenará en medios completamente diferentes.
Entrada de ADN
Los investigadores del Laboratorio de Sistemas de Información Molecular almacenaron 200 megabytes de datos en el ADN, ¡un nuevo registro!
Los datos de la computadora pueden trasladarse al núcleo de la vida misma: el ADN. Las moléculas de ADN pueden almacenar potencialmente todo el volumen de información digital global (ahora son 1,1 zettabytes (10 21 ) de datos) en aproximadamente 9 litros de solución durante milenios.
En la naturaleza, las moléculas de ADN llevan instrucciones genéticas que controlan el funcionamiento de los organismos vivos. La capacidad del ADN es asombrosa en comparación con los sistemas de almacenamiento electrónico más avanzados. La información codificada en el ADN en datos exabytes puede almacenarse teóricamente en la cantidad que ocupa un grano de arena.
Los experimentos realizados por científicos del Instituto Europeo de Bioinformática en Hinkston (Inglaterra) en 2013 y en 2012 en Harvard, mostraron que puede almacenar archivos de datos en el ADN y luego leer la información en forma digital. En base a este trabajo, los equipos de investigación de la Universidad de Illinois y la Universidad de Washington pudieron guardar cuatro pequeños archivos de imagen y luego restaurarlos utilizando un identificador de archivo especial.
Los biólogos de Hong Kong lograron inyectar ADN sintético con varios kilobytes de información encriptada en la célula de la bacteria E. coli . Para almacenar datos, se utilizó un sistema de números cuadráticos, de acuerdo con el número de nucleótidos. Los datos (texto) fueron traducidos a un sistema cuaternario y luego "encriptados" por una cadena de nucleótidos.
Desde entonces, los indicadores de capacidad de ADN han aumentado constantemente debido a un cambio de enfoque : se utilizó una molécula generada sintéticamente en lugar de una célula viva, y se utilizó un sistema binario en lugar del sistema cuaternario.
El ADN es un gran medio para el almacenamiento a largo plazo. Si en los primeros experimentos era necesario mantener el frío y la sequedad, en los experimentos posteriores, la información podría almacenarse a temperatura ambiente. Y si agrega ADN a una bola de cuarzo y la almacena a -18 ° C, la información se almacenará durante millones de años .
¿Por qué no están construyendo centros de datos en este momento que tienen placas de Petri adentro? El equipo para trabajar con ADN es prohibitivamente costoso (el costo de codificar información en ADN se estima en aproximadamente $ 12,400 por megabyte, el costo de lectura es de $ 220 por 1 megabyte), pero el costo de secuenciar o "leer" el código genético cae más rápido que el costo de la memoria de la computadora, y la tecnología de ADN sintético continúa evolucionando. Pero no se ha resuelto otro problema importante: la velocidad de escritura y lectura de información lleva varias horas.
Cristal de cuarzo
El ADN con cuarzo proporciona una increíble longevidad de información grabada. El cuarzo es una sustancia sorprendente en sí mismo y proporciona protección y almacenamiento de datos sin la ayuda de experimentos de nucleótidos. Un disco de vidrio de cuarzo, que no exceda el tamaño de un CD-ROM, puede acomodar varios cientos de terabytes de información, mientras soporta temperaturas de hasta 1000 ° C y tiene una vida útil casi ilimitada (aproximadamente 300 millones de años). Los científicos de la Universidad de Southampton pudieron registrar y leer con éxito información en vidrio de cuarzo por analogía con un CD-ROM, creando puntos (hendiduras) en la superficie del vidrio.
Hitachi está desarrollando una tecnología para crear 50 capas de doble cara en un vidrio utilizando un láser de femtosegundo, cambiando su enfoque en diferentes capas muy rápidamente. Al mismo tiempo, Western Digital y Seagate están trabajando en discos que usan la tecnología de grabación magnética termoasistida, combinando lectura magnética y grabación magneto-óptica, con la cual será posible crear discos de 3.5 ”con una capacidad de hasta 60 TB.
Almacenamiento de datos en neuronas.
¿Por qué no echar un vistazo al dispositivo de almacenamiento creado por la naturaleza misma? Nuestro cerebro es el primer "dispositivo" a largo plazo para almacenar información, al menos sabemos con certeza que funciona. Entonces, repitiendo el trabajo del cerebro, podemos registrar información usando una técnica similar.
El cerebro humano está formado por aproximadamente 100 mil millones de neuronas. Una neurona se conecta a otras neuronas a través de aproximadamente 1,000 conexiones, o sinapsis, por lo que hay aproximadamente 100 billones de conexiones en el cerebro humano que básicamente hacen el trabajo de almacenar datos. Los científicos sugieren que el cerebro humano puede almacenar hasta 1 petabyte de datos utilizando solo 20 vatios de potencia continua. De hecho, no podemos usar de manera efectiva este enorme almacenamiento, porque el cerebro está constantemente ocupado con las funciones motoras básicas que nuestro cuerpo necesita para mantenerse con vida.
Los neurocientíficos han aprendido a actuar en una red de neuronas, forzándolos a tomar un estado particular bajo la influencia de pulsos eléctricos puntuales. Los científicos de la Universidad de Tel Aviv utilizaron la picrotoxina (un estimulador activo del sistema nervioso central) para capturar patrones en una red viva de neuronas.
Las neuronas se activan en el momento de la formación de recuerdos agradables.
Para crear grupos colaborativos de neuronas, cuyo funcionamiento es la base de los procesos de aprendizaje, otro grupo de científicos utilizó la tecnología optogenética , que le permite activar al azar poblaciones de células nerviosas al irradiar el cerebro con la luz de una determinada onda.
La activación artificial repetida de grupos neuronales le permite crear grupos estables de células que son la memoria principal. Usando los métodos de optogenética, fue posible registrar recuerdos artificiales en el cerebro.
Suena absurdo El gas siempre trata de escapar de cualquier contenedor en el que se almacena, y las moléculas se comportan al azar, moviéndose a alta velocidad. La velocidad, la temperatura, la presión y el volumen no permanecen sin cambios en el gas, por lo tanto, estos parámetros no pueden usarse para registrar información.
Sin embargo, la información puede transmitirse a través de una mezcla de diferentes gases. Nuestro sentido del olfato ya es un proceso de lectura de información, que nos permite detectar muchos compuestos orgánicos diferentes. Los perros usan los olores como una fuente universal de datos sobre el mundo que los rodea.
Solía ser que una persona solo puede distinguir alrededor de 10,000 sabores diferentes, mientras que los perros tienen un sentido del olfato 1000-10,000 veces más sensible. Sin embargo, un grupo de investigadores de la Universidad Rockefeller afirma que la nariz humana es realmente capaz de distinguir alrededor de un billón de sabores diferentes. Y este es probablemente solo el límite inferior del número potencial de patrones olfativos que las personas pueden distinguir.
Dado que el sistema olfativo humano es muy superior a otros sentimientos en la cantidad de estímulos diferentes que puede distinguir, entonces (o un análogo digital) puede usarse para leer información diversa. La composición del gas se puede usar para cifrar un cierto tipo de datos. La reacción entre gases también es un factor predecible para transmitir o almacenar información sobre su base.
Marcar la composición aromática permite el uso de olores para transmitir información: los productos químicos volátiles crean diferentes tipos de olores, a cada uno de los cuales se les puede asignar una etiqueta de datos digitales.
Almacenamiento en todas partes
Microscopio de túnel de escaneo
Solía ser que el futuro de la memoria de la computadora reside en la tecnología holográfica que almacena datos digitales de alta densidad dentro de los cristales. Sin embargo, estudios prometedores que utilizan el electrón y el núcleo atómico muestran la posibilidad fundamental de almacenar información en casi cualquier objeto.
Ahora un bit en los discos duros ordinarios "ocupa" un millón de átomos. En el nuevo sistema, era posible crear un imán estable a partir de un átomo de una sustancia (holmio) y convertir dos de estos imanes en un "disco duro" capaz de almacenar dos bits de información. En teoría, solo se pueden almacenar 456 exabytes de datos en un gramo de holmio.
En el experimento, se usaron átomos de holmio en un sustrato de óxido de magnesio a una temperatura de -268 grados centígrados. Los científicos cambiaron la dirección del campo magnético usando un pulso eléctrico de un microscopio de túnel de exploración. Los científicos podían leer los datos usando el mismo microscopio. El método teóricamente te permite aumentar la densidad de grabación mil veces.
Resurrección de viejas tecnologías.
Siempre puede mejorar la tecnología anterior y repetir este proceso una y otra vez. Desde mediados de los noventa, la cinta magnética ha estado muriendo, siendo reemplazada gradualmente por discos duros y unidades de estado sólido. Una cinta voluminosa con muchas partes móviles frágiles para rebobinar solo podía desmoronarse en polvo ... Pero no murió. Resultó que la cinta le permite almacenar datos de manera más económica que con SSD y HDD. Y con una cierta revisión por un archivo, puede corresponder a los estándares modernos de almacenamiento de información.
En 2013, IBM, junto con Fujifilm, logró grabar 220 TB por carrete de cinta; Pero las cintas se usaron por primera vez en 1952. La tecnología es adecuada para datos que no requieren alta velocidad. Para aumentar la confiabilidad, los investigadores utilizaron sistemas modernos de servo control que permiten mover la cabeza magnética dentro de 6 nanómetros, y también mejoraron el procesamiento de la señal y el algoritmo de corrección de errores.
Quizás una de las tecnologías propuestas en el material de hoy se convertirá en el estándar de facto. También es probable que sea imposible tener en cuenta todas las áreas de desarrollo, y en unos años aparecerá una idea inesperada que convertirá nuestras ideas sobre trabajar con la copia de seguridad de datos. En todos los casos, los métodos futuristas para preservar la información cambiarán el mundo muy pronto.