Современные средства хранения информации

В своей исследовательской работе я попыталась раскрыть проблему электронных средств хранения информации. Актуальность данной проблемы заключается в том, что в век информатизации информацию нужно не только обрабатывать в больших количествах, но и хранить в таких же объемах.

В качестве объектов исследования были выбраны все возможные современные электронные средства хранения информации. А также были тщательно исследованы их свойства, чтобы можно было проследить ход эволюции этих средств и провести прогнозирование их дальнейшего развития.

На сегодняшний день у нас есть масса электронных средств хранения информации. Самые маленькие из подобных средств, поставленных на поток, это карты памяти Micro SD. Самый большой её объем это 256 ГБ, при линейных размерах 12х9 миллиметров. Есть твердотельные накопители SSD с максимальным объемом до 4 ТБ. Но по размеру он намного превосходит Micro SD, а по объему лишь в 4,3 раз. Следующими в списке идут жесткие

диски HDD. Их линейный размер варьируется от таких же размеров, как у SSD, до размеров словаря Даля. При этом в первом случае максимальный объем составляет до 4 ТБ, а во втором до 8 ТБ.

Исходя из вышеперечисленных данных, следует вывод, что объем устройства хранения информации имеет прямую зависимость от его линейного размера. Связано это с тем, что невозможно бесконечно уменьшать ячейку в кристалле, которая содержит бит информации, систему распределения информации в кристалле и в некоторых случаях систему охлаждения устройства.

Это были лишь некоторые недостатки современных средств хранения информации. К ним ещё можно добавить:

• 1)    Восприимчивость к внешним физическим воздействиям. Большинство компонентов данных средств очень хрупкие, потому что их основной элемент — это кристалл.

• 2)    Ограничение по циклам записи. Связано это с тем, что рано или поздно ячейка памяти израсходует свой ресурс изменения состояния. Когда ячейка уже не может изменить своё состояние, на неё не записываются данные и общий объем накопителя уменьшается.

• 3)    Малая плотность ячеек памяти в устройстве, что влечет за собой вынужденное увеличение линейных размеров устройства хранения информации

Таким образом, можно выделить несколько проблем, решив которые можно сделать огромный скачок в технологии хранения информации:

• 1)    Недостаточно маленький размер ячейки, в которую идет запись информации.

• 2)    Относительно большой размер контроллеров, которые записывают информацию в ячейку.

• 3)    Фактор влияния физических воздействий на накопитель.

• 4)    Недостаточно большое количества циклов перезаписи.

Карин Фистер из Университета медицинского центра в Словении отмечает, что на помощь человечеству могут прийти обычные растения. Информацию можно хранить в их ДНК в виде двоичного кода.

Словенские ученые утверждают, что одно дерево может заменить все большие центры обработки данных.

Так, Фистер подчеркивает, что четырехбуквенный «язык» можно преобразовать в двоичный код и внедрить в родную ДНК растений.

В свою очередь, ее муж Изток Фистер закодировал сообщение «Привет, мир» и внедрил их в семена табачного растения. Выращенные из них растения содержали сообщение в каждой клетке.

Однако ученые пока не научились считывать информацию, не повреждая растение. В настоящий момент они занимаются разработкой технологии. С редактированием генов на сегодняшний день очень продвинулись ученые из Калифорнии, которые уже умеют редактировать геном человека.

Но информацию нужно как-то считывать, чтобы не повредить саму клетку. И, на мой взгляд, в этом нам поможет механизм считывания информации с ДНК, которым пользуется сама клетка. Правда пока успехов в этой области не наблюдалось. При реализации данных методов будут решены сразу 2 наши проблемы: проблема размера ячеек и проблема размера контроллера. Плюсом данной технологии является то, что грамм ДНК может вместить информацию, записанную на 14 дисках формата BluRay. К тому же она будет храниться тысячелетиями.

Что же касается фактора влияния механических воздействий, то стоит заметить, что ДНК весьма гибкая структура, к тому же её небольшой размер и силы атомных связей позволяют не волноваться за сохранность данных в ДНК. Наилучшим вариантом хранения ДНК является хранение непосредственно в клетке. Количество циклов перезаписи информации на ДНК на сегодняшний день неизвестно.

Отрицательные стороны нового типа устройства:

• 1)    Маленький температурный диапазон, при котором такое устройство сможет работать. Если случайно заморозить или перегреть такое устройство, то велика вероятность разрушения клетки и потери нити ДНК.

• 2)    Вероятность заражения клетки-носителя каким-нибудь вирусом, который уничтожит её. Либо который нарушит внутренний химический баланс, что так же приведет к гибели клетки.

• 3)    Большой шанс утери данного носителя ввиду его компактных размеров.

Таким образом, в течение ближайших 5-8 лет можно ожидать первый концепт абсолютно нового типа хранения данных, чей объем по отношению к линейному размеру будет просто феноменальным.