Aujourd'hui, le jour de la sauvegarde est traditionnellement célébré. Mais un jour, il disparaîtra. D'ici là, toutes les informations jusqu'au dernier octet seront sauvegardées automatiquement. Peut-être que les méthodes de sauvegarde changeront également. Jusqu'à présent, nous ne sommes que sur la voie de cet avenir radieux et nous mettons tout en œuvre pour progresser: nous avons récemment lancé Icebox et Hotbox basées sur Cloud for Business. Icebox est un stockage de données froides (sauvegardes, journaux et autres choses rarement utilisées, mais précieuses). Et oui, il y a WebDAV. Hotbox est un stockage de données à chaud (similaire à Amazon S3), il est conçu pour ceux qui ont besoin non seulement de stocker de grandes quantités de données, mais aussi souvent de les demander.
Les technologies de stockage de l'information n'ont pas cessé de se développer - nous attendons des stockages inhabituels créés actuellement dans les laboratoires scientifiques. Les nuages ne disparaîtront pas, seules les informations seront stockées sur des supports complètement différents.
Entrée ADN
Les chercheurs du Laboratoire des systèmes d'information moléculaire ont stocké 200 mégaoctets de données dans l'ADN - un nouveau record!
Les données informatiques peuvent être déplacées au cœur même de la vie - l'ADN. Les molécules d'ADN peuvent potentiellement stocker l'intégralité du volume d'informations numériques mondiales - il s'agit désormais de 1,1 zettaoctets (10 21 ) de données - dans environ 9 litres de solution pendant des millénaires.
Dans la nature, les molécules d'ADN portent des instructions génétiques qui contrôlent le fonctionnement des organismes vivants. La capacité de l'ADN est stupéfiante par rapport aux systèmes de stockage électronique les plus avancés. Les informations codées dans l'ADN dans des données exaoctets peuvent théoriquement être stockées dans la quantité qui occupe un grain de sable.
Les expériences menées par des scientifiques de l'Institut européen de bioinformatique à Hinkston (Angleterre) en 2013 et en 2012 à Harvard, ont montré que vous pouvez stocker des fichiers de données dans l'ADN, puis lire les informations sous forme numérique. Sur la base de ce travail, les équipes de recherche de l'Université de l'Illinois et de l'Université de Washington ont pu enregistrer quatre petits fichiers image, puis les restaurer à l'aide d'un identifiant de fichier spécial.
Les biologistes de Hong Kong ont réussi à injecter de l'ADN synthétique avec plusieurs kilo-octets d'informations cryptées dans la cellule bactérienne d' E.coli . Pour stocker les données, un système de nombres quadratiques a été utilisé, en fonction du nombre de nucléotides. Les données (texte) ont été traduites dans un système quaternaire, puis «cryptées» par une chaîne de nucléotides.
Depuis lors, les indicateurs de capacité d'ADN ont constamment augmenté en raison d'un changement d'approche : une molécule générée synthétiquement a été utilisée à la place d'une cellule vivante et un système binaire a été utilisé à la place du système quaternaire.
L'ADN est un excellent moyen de stockage à long terme. Si, dans les premières expériences, il était nécessaire de maintenir le froid et la sécheresse, alors dans les expériences suivantes, les informations pourraient être stockées à température ambiante. Et si vous ajoutez de l'ADN à une boule de quartz et la stockez à -18 ° C, les informations seront stockées pendant des millions d'années .
Pourquoi ne construisent-ils pas actuellement des centres de données contenant des boîtes de Pétri? L'équipement pour travailler avec l'ADN est prohibitif (le coût de l'encodage des informations dans l'ADN est estimé à environ 12 400 $ par mégaoctet, le coût de la lecture est de 220 $ par 1 mégaoctet), mais le coût du séquençage ou de la «lecture» du code génétique diminue plus rapidement que le coût de la mémoire de l'ordinateur, et la technologie de l'ADN synthétique continue d'évoluer. Mais un autre problème important n'a pas été résolu - la vitesse d'écriture et de lecture des informations prend plusieurs heures.
Verre de quartz
L'ADN avec du quartz offre une incroyable longévité des informations enregistrées. Le quartz est une substance étonnante en soi et assure la protection et le stockage des données sans l'aide d'expériences nucléotidiques. Un disque en verre de quartz, ne dépassant pas la taille d'un CD-ROM, peut potentiellement contenir plusieurs centaines de téraoctets d'informations, tout en résistant à des températures allant jusqu'à 1000 ° C et a une durée de conservation presque illimitée (environ 300 millions d'années). Des scientifiques de l'Université de Southampton ont pu enregistrer et lire avec succès des informations dans du verre de quartz par analogie avec un CD-ROM, créant des points (indentations) à la surface du verre.
Hitachi développe une technologie permettant de créer 50 couches double face dans un verre à l'aide d'un laser femtoseconde, en changeant très rapidement sa concentration sur différentes couches. Parallèlement, Western Digital et Seagate travaillent sur des disques utilisant la technologie de l'enregistrement magnétique thermo-assisté, combinant lecture magnétique et enregistrement magnéto-optique, avec lesquels il sera possible de créer des disques 3,5 pouces d'une capacité allant jusqu'à 60 To.
Stockage de données dans les neurones
Pourquoi ne pas jeter un œil au périphérique de stockage créé par la nature elle-même? Notre cerveau est le premier «appareil» à long terme pour stocker des informations - au moins, nous savons avec certitude que cela fonctionne. Ainsi, en répétant le travail du cerveau, nous pouvons enregistrer des informations en utilisant une technique similaire.
Le cerveau humain est composé d'environ 100 milliards de neurones. Un neurone se connecte à d'autres neurones via environ 1000 connexions ou synapses, il y a donc environ 100 billions de connexions dans le cerveau humain qui font essentiellement le travail de stockage de données. Les scientifiques suggèrent que le cerveau humain peut stocker jusqu'à 1 pétaoctet de données en utilisant seulement 20 watts de puissance continue. En fait, nous ne pouvons pas utiliser efficacement cette immense installation de stockage, car le cerveau est constamment occupé à exécuter les fonctions motrices de base dont notre corps a besoin pour rester en vie.
Les neuroscientifiques ont appris à agir sur un réseau de neurones, les forçant à prendre un état particulier sous l'influence d'impulsions électriques ponctuelles. Des scientifiques de l'Université de Tel Aviv ont utilisé la picrotoxine (un stimulateur actif du système nerveux central) pour capturer des schémas dans un réseau vivant de neurones.
Les neurones sont activés lors de la formation de souvenirs agréables
Pour créer des groupes collaboratifs de neurones, dont le fonctionnement est à la base des processus d'apprentissage, un autre groupe de scientifiques a utilisé la technologie optogénétique , qui vous permet d'activer au hasard des populations de cellules nerveuses en irradiant le cerveau avec la lumière d'une certaine onde.
L'activation artificielle répétée de groupes de neurones vous permet de créer des groupes stables de cellules qui sont la mémoire principale. En utilisant les méthodes de l'optogénétique, il a été possible d' enregistrer des souvenirs artificiels dans le cerveau.
Cela semble absurde. Le gaz essaie toujours de s'échapper de tout récipient dans lequel il est stocké, et les molécules se comportent de manière aléatoire, se déplaçant à grande vitesse. La vitesse, la température, la pression et le volume ne restent pas inchangés dans le gaz, ces paramètres ne peuvent donc pas être utilisés pour enregistrer des informations.
Cependant, les informations peuvent être transmises à travers un mélange de différents gaz. Notre odorat est déjà un processus de lecture d'informations, ce qui nous permet de détecter de nombreux composés organiques différents. Les chiens utilisent les odeurs comme source universelle de données sur le monde qui les entoure.
Auparavant, une personne ne peut distinguer qu'environ 10 000 saveurs différentes, tandis que les chiens ont un odorat 1000 à 10 000 fois plus sensible. Cependant, un groupe de chercheurs de l'Université Rockefeller affirme que le nez humain est vraiment capable de distinguer environ un billion de saveurs différentes. Et ce n'est probablement que la limite inférieure du nombre potentiel de modèles olfactifs que les gens peuvent distinguer.
Étant donné que le système olfactif humain est de loin supérieur aux autres sentiments dans le nombre de stimuli différents qu'il peut distinguer, il (ou un analogue numérique) peut être utilisé pour lire diverses informations. La composition du gaz peut être utilisée pour crypter un certain type de données. La réaction entre les gaz est également un facteur prévisible pour transmettre ou stocker des informations sur sa base.
Le marquage de la composition aromatique permet d'utiliser des odeurs pour transmettre des informations: les produits chimiques volatils créent différents types d'odeurs, chacun pouvant se voir attribuer une étiquette de données numériques.
Stockage partout
Microscope à effet tunnel
Autrefois, l'avenir de la mémoire informatique réside dans la technologie holographique qui stocke les données numériques haute densité à l'intérieur des cristaux. Cependant, des études prometteuses utilisant l'électron et le noyau atomique montrent la possibilité fondamentale de stocker des informations dans presque tous les objets.
Maintenant, un bit dans les disques durs ordinaires "occupe" un million d'atomes. Dans le nouveau système, il était possible de créer un aimant stable à partir d'un atome d'une substance (holmium) et de transformer deux de ces aimants en un «disque dur» capable de stocker deux bits d'informations. En théorie, seuls 456 exaoctets de données peuvent être stockés dans un gramme d'holmium.
Dans l'expérience, des atomes d'holmium ont été utilisés sur un substrat d'oxyde de magnésium à une température de -268 degrés Celsius. Les scientifiques ont changé la direction du champ magnétique à l'aide d'une impulsion électrique provenant d'un microscope à effet tunnel. Les scientifiques pouvaient lire les données en utilisant le même microscope. La méthode vous permet théoriquement d'augmenter mille fois la densité d'enregistrement.
Résurrection des anciennes technologies
Vous pouvez toujours améliorer l'ancienne technologie et répéter ce processus encore et encore. Depuis le milieu des années 90, la bande magnétique est en train de mourir, remplacée progressivement par des disques durs et des disques SSD. Une bande volumineuse avec de nombreuses pièces mobiles fragiles pour le rembobinage ne pouvait que s'effriter en poussière ... Mais elle n'est pas morte. Il s'est avéré que la bande vous permet de stocker des données à moindre coût qu'avec un SSD et un disque dur. Et avec une certaine révision par un fichier, il peut correspondre aux standards modernes de stockage de l'information.
En 2013, IBM et Fujifilm ont réussi à enregistrer 220 To par bobine de bande; Mais les bandes ont été utilisées pour la première fois en 1952. La technologie convient aux données qui ne nécessitent pas de vitesse élevée. Pour augmenter la fiabilité, les chercheurs ont utilisé des systèmes de servocommande modernes qui permettent de déplacer la tête magnétique à moins de 6 nanomètres, et ont également amélioré l'algorithme de traitement du signal et de correction d'erreur.
Peut-être que l'une des technologies proposées dans le matériau d'aujourd'hui deviendra la norme de facto. Il est également probable qu'il soit impossible de prendre en compte tous les domaines de développement, et dans quelques années une idée inattendue apparaîtra qui transformera nos idées sur le travail avec la sauvegarde de données. Dans tous les cas, les méthodes futuristes de conservation de l'information changeront très vite le monde.