По разным оценкам, объём цифровых данных в мире превысил 175 зеттабайт. Страшно представить, сколько это будет весить при записи на жёсткие диски. А ведь объём информации продолжает расти по экспоненте. Даже при хранении информации в ДНК, запись такого объёма данных потребует около одной тонны биологического материала. К счастью, этот способ записи значительно опережает другие по соотношению объёма данных к массе, и именно это привлекает внимание учёных.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Разработке технологий записи информации в ДНК посвящено множество научных работ. Природа за миллиарды лет эволюции отработала механизм передачи информации о наследственных свойствах и особенностях биологических организмов из поколения в поколение. Этот метод гарантирует высокую точность, надёжность и избыточность — всё это крайне важно для длительного хранения данных. ДНК могут сохраняться без повреждений десятки и даже сотни лет, а с учётом избыточности — десятки тысяч лет и более.

Исследователи из Техасского университета в Остине (University of Texas at Austin) развили идею организации ДНК до записи данных в комбинации искусственных молекул. Они создали молекулы из пластика, которые, подобно нуклеотидам в ДНК, собираются в заданные последовательности. Такой подход может упростить создание практичного оборудования для записи и чтения псевдо-ДНК. Современные устройства для секвенирования ДНК крайне сложны, дороги и слабо подвержены тенденции к удешевлению и упрощению. В случае с искусственным аналогом всё может оказаться гораздо проще. Молекулы для кодирования и последующего прочтения информации можно будет подбирать более гибко.

Учёные подобрали четыре различных пластиковых молекулы и зашифровали с их помощью длинную последовательность сложного шифровального ключа. Затем этот ключ был успешно прочитан. Для чтения таких записей в настоящее время используется лабораторный масс-спектрометр, который в процессе анализа молекул уничтожает носитель.

Масс-спектрометр — это также сложное и дорогостоящее оборудование, которое пока не позволяет массово перейти на запись данных в псевдо-ДНК. Однако проведённая работа демонстрирует, что такое в принципе возможно. Создание большего набора молекул — шести, восьми и более с уникальными кодами — за счёт увеличения разрядности позволит ещё больше повысить плотность молекулярной записи.

Инновационная компания Cerabyte сегодня объявила о получении стратегических инвестиций от Western Digital, что должно кардинально ускорить разработку её технологии хранения данных. Недавно Cerabyte продемонстрировала работоспособность своих прототипов после кипячения в солёной воде и нагрева в духовке. Компания заявляет, что её устройства хранения также защищены от ультрафиолетового излучения, радиации, коррозии и даже электромагнитных импульсов.

Источник изображений: Cerabyte

Cerabyte — немецкая компания, которая обещает произвести революцию в области хранения данных. Она гарантирует сохранность информации на протяжении 5000 лет даже при воздействии комплекса негативных факторов — от высоких температур до проникающей радиации.

Новая технология представляет собой способ хранения информации на основе неорганических нанослоёв с использованием керамических частиц толщиной 50–100 атомов. Данные можно будет записывать и считывать с помощью лазера или пучка частиц, структурируя информацию аналогично QR-кодам. Cerabyte утверждает, что объёмная плотность хранения данных «в основном зависит от толщины подложки», которая может представлять собой стеклянные пластины толщиной 100–300 мкм или ленты толщиной 5 мкм с покрытием в 10 нм.

По утверждению Cerabyte, уже в 2025–2030 годах технология позволит повысить плотность хранения данных с 10 до 100 Пбайт на стойку при использовании картриджей CeraMemory. А в 2030–2035 годах планируется появление лент CeraTape ёмкостью 1 Эбайт. Керамическая нанопамять обеспечивает скорость записи и чтения данных на уровне гигабайт в секунду, при этом за один лазерный импульс может быть записано до 2 миллионов бит информации. Запись на ленту при помощи потока частиц может достичь объёмной плотности порядка терабайта на кубический миллиметр, что на порядок превышает плотность всех коммерчески доступных на сегодня решений для хранения данных.

Директор по стратегии и корпоративному развитию Western Digital Шантну Шарма (Shantnu Sharma) отметил, что инвестиции в Cerabyte соответствуют приоритету компании по расширению сферы применения её продуктов в долгосрочном хранении данных. По его словам, компания «с нетерпением ждёт сотрудничества с Cerabyte для формирования технологического партнёрства по коммерциализации этой технологии».

Соучредитель и генеральный директор Cerabyte Кристиан Пфлаум (Christian Pflaum) сообщил, что его компания «рада работать с Western Digital над формированием технологического партнёрства, которое усилит нашу способность предоставлять доступные решения для масштабируемых систем постоянного хранения».

В долгосрочной перспективе Cerabyte надеется к 2030 году снизить стоимость хранения до менее $1 за терабайт, что станет настоящим прорывом по сравнению с текущей стоимостью хранения на самых современных жёстких дисках.

Ни Cerabyte, ни Western Digital не назвали конкретных сроков запуска коммерческих продуктов с использованием новой технологии, ограничившись заявлением о том, что заключённое партнёрство «ускорит» её разработку.

Отметим, что на протяжении последнего года Cerabyte получила инвестиции от американской некоммерческой венчурной компании In-Q-Tel, Европейского совета по инновациям (EIC) и от разработчика систем хранения данных компании Pure Storage.

Компания SanDisk, недавно отделившаяся от Western Digital, опубликовала первые финансовые результаты в качестве самостоятельного бизнеса — и они оказались неутешительными. Выручка за квартал, завершившийся 28 марта, составила $1,7 млрд, что на 0,6 % меньше, чем годом ранее, и на 10 % ниже предыдущего квартала.

Источник изображения: sandisk.com

Главной причиной, как отмечает издание Blocks and Files, стало списание деловой репутации (goodwill) на $1,83 млрд, после чего был зафиксирован убыток по GAAP в размере $103 млн. Для сравнения, год назад компания получила прибыль в размере $27 млн. Финансовый директор Луис Висосо (Luis Visoso) пояснил: «Мы провели оценку нематериальных активов в соответствии с учётными стандартами и пришли к выводу, что их балансовая стоимость превышает реальную. В результате был зафиксирован неденежный убыток». После списания стоимость goodwill SanDisk сократилась до $5 млрд.

Источник изображения: blocksandfiles.com

Ещё одним вызовом остаются торговые пошлины США. Однако Висосо отмечает, что сейчас пошлины действуют только для поставок из Китая в США (27,5 %), а более 95 % продукции SanDisk в Штаты поступает из других стран. Одновременно генеральный директор Дэвид Гёкелер (David Goeckeler) отметил, что, несмотря на сложности, компания смогла превысить прогнозы по выручке. «Я доволен тем, как команда справилась с задачами в первом квартале. Мы начали активный запуск технологии BiCS 8, которая обеспечивает высокую производительность, энергоэффективность и плотность хранения», — сказал он.

В отчёте также отмечается, что NAND-память продолжает испытывать избыток предложения, что затронуло и SanDisk. Сильнее всего просели продажи в облачном сегменте, здесь выручка упала на 21 % в квартальном выражении, до $197 млн. Выручка от клиентских решений (ПК и ноутбуки) снизилась на 10 %, до $927 млн, а потребительский рынок потерял 5 %, опустившись до $571 млн. При этом SanDisk увеличила долю на рынке центров обработки данных (hyper-scalers), на которые пришлось 12 % поставок против 8 % годом ранее. Чтобы сбалансировать спрос и предложение, компания планирует сократить объёмы производства и повысить цены.

Источник изображения: blocksandfiles.com

При этом, несмотря на ожидаемый рост спроса из-за окончания поддержки Windows 10 и обновления парка ПК, продажи SSD для клиентских устройств не оправдали надежд. Тем не менее, SanDisk уверена в новых технологиях, включая BiCS 8 с 218 слоями и контроллер Stargate. Как отмечает Гёкелер, компания уже сейчас производит QLC-чипы ёмкостью 2 Тбит, которые тестируются ведущими облачными провайдерами для твердотельных накопителей на 128 ТБ и 256 ТБ.

Завершая отчёт, Гёкелер выразил уверенность в долгосрочных перспективах NAND-памяти: «По нашим оценкам, индустрия NAND готова к устойчивому долгосрочному росту, и ожидается, что к концу десятилетия спрос достигнет $100 млрд». По его мнению, рост будет обусловлен экспоненциальным расширением данных, отчасти подпитываемым внедрением искусственного интеллекта, а также циклами обновления ПК и мобильных устройств.

Относительно текущих трудностей компании, SanDisk ожидает восстановления спроса во второй половине года, прогнозируя выручку на следующий квартал в $1,8 млрд (±$5 млн), что на 2,2 % больше, чем год назад.

Вокруг американской компании Seagate продолжается скандал, связанный с продажей бывших в употреблении жёстких дисков (HDD) серверного класса под видом новых. Нити расследования ведут к китайским майнинговым фермам, однако не исключается, что поддельные HDD приобретались дистрибьюторами через каналы, не являющиеся официальными.

Источник изображения: Seagate

Как сообщает Tom's Hardware, предварительные данные указывают на то, что изношенные HDD поступают из Китая, предположительно с криптоферм, где ранее добывали монету Chia. В период пикового спроса на эту криптовалюту наблюдался дефицит и удорожание жёстких дисков. Однако после спада рентабельности многие фермы закрылись, а накопители с наработкой от 15 000 до 50 000 часов начали наводнять рынок под видом новых устройств.

К настоящему моменту зарегистрировано более 200 случаев обнаружения контрафактных HDD по всему миру, включая Европу, Австралию, Таиланд и Японию. Первые сообщения о мошенничестве появились в январе, когда выяснилось, что якобы новые диски Seagate Exos для дата-центров уже отработали тысячи часов. Чтобы скрыть фактический износ, злоумышленники сбрасывают параметры SMART, отслеживающие использование накопителя. Однако более глубокий анализ с использованием запроса к значениям FARM полностью раскрывает историю эксплуатации.

Ритейлеры по-разному отреагировали на скандал. Компания Alternate утверждает, что ни магазин, ни его немецкие поставщики не знали о том, что диски не являются новыми, но признаёт, что клиенты обращались с жалобами в магазин по электронной почте. Galaxus создала специальную страницу помощи, а Proshop предлагает бесплатный возврат и замену товара. Некоторые продавцы ссылаются на действие законов о гарантии, в то время как Wortmann настаивает на проверке HDD перед выплатой компенсации.

Seagate отрицает свою причастность к мошеннической схеме, заявив о начале полномасштабного расследования и предложив инструмент для проверки подлинности HDD. Компания утверждает, что распространяет только оригинальные устройства хранения данных и призвала пострадавших покупателей сообщать о случаях мошенничества непосредственно по адресу fraud@seagate.com.

Покупатели, обеспокоенные своим приобретением, могут проверить реальное время работы HDD с помощью значений FARM. Для этого необходимо использовать приложение Smartmontools версии 7.4 или выше и применить команду smartctl -l farm /dev/sda или программное обеспечение Seatools от Seagate.

Компании Verbatim и I-O Data пообещали продолжить выпуск записываемых оптических носителей Blu-ray Disk, несмотря на уход с это рынка других крупных производителей дисков. В пресс-релизе на сайте Verbatim в Японии сказано, что компания «ответит на доверие клиентов стабильными поставками оптических дисков на японский рынок и продолжением продаж».

Источник изображений: Verbatim

По всей видимости, заявление Verbatim связано с недавним решением Sony прекратить производство записываемых дисков Blu-ray, а также носителей информации MiniDisc, MD Data и кассет MiniDV. Согласно имеющимся данным, Sony закроет последнее производственное предприятие в Японии, используемое для создания носителей упомянутых форматов, уже в этом месяце. Отметим, что поставки записываемых дисков Blu-ray от Sony для потребителей были остановлены ещё прошлым летом, а теперь вендор принял решение о полном уходе с рынка и прекращении коммерческих поставок. При этом выпуск дисков Blu-ray с фильмами продолжится.

В пресс-релизе Verbatim сказано, что обеспечение стабильных поставок высококачественных записываемых оптических дисков японским клиентам является «главным приоритетом». При этом компания согласна, что сейчас рынок переживает переломный момент, поскольку с него уходит всё больше поставщиков. Несмотря на это, Verbatim продолжит поставлять диски Blu-ray на японский рынок. Это сообщение сконцентрировано вокруг рынка Японии и в нём практически нет упоминаний глобального бизнеса компании.

На североамериканском сайте Verbatim нет никаких упоминаний о том, что компания готовится сокращать поставки записываемых оптических дисков. Напротив, вендор с гордостью заявляет, что является «оптическим брендом №1 в мире». Компания также продолжает поддерживать обширный ассортимент разных продуктов, которые по-прежнему доступны в рознице.

Отметим также, что недавно Verbatim представила новое устройство для чтения и записи оптических дисков. На прошедшей в начале года выставке CES 2025 компания продемонстрировала пишущий привод Slimline Blu-ray Writer, в описании которого устройство названо «пишущим приводом 4K с поддержкой воспроизведения Ultra HD Blu-ray и питанием от USB-кабеля». Привод поставляется с программным обеспечением Nero для записи дисков и совместим с ПК, которые оснащены процессорами Intel Pentium III / AMD Duron 900 МГц и выше.

Компания Sony объявила о прекращении производства оптических носителей информации Blu-ray Disc (BD) в феврале. Это решение ознаменует конец производства компанией оптических дисков в целом, поскольку преемника у формата Blu-ray не будет. Прекращение производства также затронет такие носители информации, как MiniDisc, MD Data и кассеты MiniDV.

Источник изображения: unsplash.com

Ранее, в середине 2024 года, Sony прекратила производство потребительских BD и других оптических дисков, сохранив производственные линии оптических носителей для бизнеса и корпоративных клиентов. Однако, поскольку потоковые сервисы практически вытеснили физические носители, коммерческих продаж стало недостаточно для сохранения рентабельности бизнеса Sony по производству оптических носителей.

Первый прототип BD был выпущен в 2000 году, он был разработан как преемник DVD и некоторое время конкурировал с форматом HD DVD, продвигаемым Toshiba. BD и HD DVD стали доступны для конечного потребителя в 2006 году, но HD DVD проиграл в войне форматов из-за партнёрства Sony с киностудиями и поддержки технологии Blu-ray в игровой приставке PlayStation 3.

На сегодняшний день BD доступны для покупки на различных онлайн-платформах, но товарные запасы через какое-то время неизбежно иссякнут. На первый взгляд прекращение производств BD не кажется серьёзной проблемой в эпоху скоростных широкополосных каналов связи и доступных облачных сервисов. Но не стоит забывать, что облачные хранилища требуют ежемесячной оплаты, могут изменить пользовательское соглашение в любой момент или банально прекратить своё существование. Хранение архивов на жёстких дисках не является достаточно надёжным — по прошествии лет часть жёстких дисков может оказаться нечитаемой, с чем в последнее время всё чаще сталкиваются представители музыкальной индустрии.

Оптические носители при правильном хранении могут сохранять информацию в течение десятилетий, что делает их идеальным средством для долгосрочного «холодного» хранения. Возможно, поэтому не все производители готовы прекратить их производство. Так, компания Pioneer создала диск Blu-ray, рассчитанный на долгосрочное хранение вплоть до ста лет. Другие компании занимаются разработкой оптических носителей информации, которые смогут служить миллионы лет и даже больше.

Прекращение производства дисков Blu-ray знаменует собой конец целой эпохи, на протяжении которой пользователь имел возможность физически сохранить архивную информацию, сделать резервную копию или собрать медиабиблиотеку любимых фильмов, которые можно «подержать в руках» Переход к потоковым библиотекам, где отсутствует право собственности, а фильмы, сериалы и музыка могут просто исчезнуть без предупреждения, напоминает нам, насколько хрупкой и скоротечной может быть жизнь.

Учёные из Массачусетского технологического института обнаружили материал, который под действием света на время переходит в новое метастабильное состояние. Такое свойство открывает путь к новому типу записи и хранения данных, что востребовано при поиске более ёмких и плотных носителей для будущего. Такие носители необходимы всегда, и эта нужда будет вечно сопровождать человека.

Источник изображения: MIT

Исследователи подчёркивают, что они не стали первооткрывателями фотоиндуцированных фаз в тех или иных материалах. Такие открытия давно сделаны для сегнетоэлектриков, магнитных материалов и даже для сверхпроводящих. Однако во всех предыдущих работах вновь приобретённые чудесные свойства исчезали, как только выключали источник света. В новой работе, которая исследует свойства соединения железа, фосфора и серы, FePS₃, показано, что магнитные свойства можно изменять по команде, и в новом состоянии материал будет оставаться стабильным без внешнего воздействия на протяжении 2,5 мс.

Может показаться, что это очень небольшой промежуток времени. Но для квантового мира, отмечают исследователи, это бездна времени, что способно привести к новым технологиям как в сфере квантовых вычислений, так и для классических вычислений. Например, сегодня становится всё труднее уменьшить размер области намагничивания на пластине жёсткого диска, для чего уже используется нагрев лазером или микроволновое излучение. Обычные магнитные материалы для этого уже не годятся. Необходимы антиферромагнетики, которые не боятся случайных магнитных наводок и намагниченности соседних участков. Материал FePS₃ из таких. А в определённых условиях он превращается в парамагнетик и приобретает на время совсем иные магнитные свойства.

Учёные из MIT обнаружили, что при охлаждении FePS₃ до температуры Нееля (-155 ℃ для данного соединения) его облучение импульсом терагерцового лазера вызывает возбуждение атомов в материале и переводит его в состояние парамагнетика. Это состояние остаётся метастабильным и продолжается 2,5 мс после прекращения действия импульса света. Очевидно, что этим свойством будет разумно воспользоваться для поиска ему места в будущих системах хранения данных, чем команда физиков займётся на следующих этапах работы. Не факт, что это будет самый лучший путь к памяти будущего, но чем больше таких путей, тем вернее результат.

В журнале Nature Photonics вышла статья, в которой учёные из Университета науки и технологий Китая в Хэфэе представили технологию высокоплотной оптической записи с возможностью хранения данных в течение миллионов лет. На один алмазный оптический диск размерами с обычный DVD поместится в 10 000 раз больше информации, чем в случае самого DVD.

Источник изображения: University of Science and Technology of China

Технологии по-настоящему длительного хранения данных всё ещё находятся в зачаточном состоянии. Пожалуй, самым продвинутым решением было производство CD-дисков с подложкой из чистого золота. В целом оптические накопители показали себя недостаточно долговечными, а альтернативные технологии в виде голографической записи просто приказали долго жить. Но попытки создать ёмкий и долговечный носитель цифровой информации продолжается. Это может быть кварцевое стекло, ДНК или алмаз. Причём алмаз добавляет к высоким оптическим качествам высочайшую стабильность структуры и, как следствие, обещание дольше сохранять информацию.

Согласно оценкам китайских исследователей, алмазный носитель, созданный по их технологии, сможет сохранять записанную информацию миллионы лет. Что касается непосредственно записи и считывания данных, то для этого используются сверхбыстрые лазеры с длительностью импульсов порядка 200 фс. Импульсы кодируют данные в атомарной структуре алмаза, выбивая атомы углерода из кристаллической решётки. Количество выбитых атомов — появление вакансий или «пустых» точек в структуре алмазного носителя — определяет яркость отклика и несёт информацию, которую можно извлечь.

Сегодня для записи данных таким образом необходимо сложное и громоздкое лабораторное оборудование, но в перспективе можно всё поместить в настольное записывающее устройство размерами с «микроволновую печь», уверены разработчики. Пробная запись знаменитой серии «движущихся картинок» Эдварда Мейбриджа 1878 года с всадником на скачущей лошади показала способность записать на алмаз и считать данные с точностью свыше 99 %. Расчёты показывают, что эта методика позволит записывать в каждом кубическом сантиметре алмазного носителя не менее 1,85 Тбайт данных или в 10 000 раз больше, чем на DVD диск стандартного размера.

«В краткосрочной перспективе правительственные учреждения, исследовательские институты и библиотеки, специализирующиеся на архивировании и сохранении данных, вероятно, захотят внедрить эту технологию», — уверены учёные.

Китайские учёные разработали новый метод хранения данных в ДНК, способный произвести революцию в этой узкой области. Группа исследователей Пекинского университета и трёх других научных учреждений опубликовала работу, посвящённую применению метилирования ДНК для выборочной мутации «эпи-битов» на уже существующих цепочках ДНК. Это значительно ускоряет процесс записи данных, но применять технологию на практике пока рано.

Источник изображения: MV-Fotos / pixabay.com

Запись информации в ДНК позволяет добиться невероятно высокой плотности данных — до 215 Пбайт на 1 грамм, но процессы записи и чтения пока и очень дороги, и очень медленны. Традиционно размещение данных в ДНК означает создание последовательностей с нуля, а китайские учёные предлагают записывать информацию в уже существующие нити, что в теории поможет сэкономить время и средства.

Метод «эпи-битов» основан на естественном процессе, который называется «метилированием ДНК» — он имитирует эволюцию, которую претерпевают нити ДНК в течение жизни. Учёные создали из нуклеиновых кислот 700 «подвижных типов» ДНК. Этот метод может реализовываться вручную или автоматически: в ходе тестирования исследователи сначала напечатали, а затем вызвали изображения размером 18 833 бита и 252 504 бита (31,5 кбайт) в автоматическом режиме со скоростью 350 битов за реакцию.

Для записи и хранения используется система штрих-кодов, помогающая отметить, где находятся фрагменты данных, чтобы их можно было извлечь с заданным уровнем скорости и точности. Запись информации в ДНК вручную — относительно несложный процесс даже для неспециалистов: 60 добровольцев без опыта работы в биолаборатории при помощи сервиса хранения данных iDNAdrive вручную закодировали 5000 битов текстовых данных.

Предложенный китайскими учёными метод хранения данных в ДНК использует сильные стороны этой технологии — высокие плотность и стабильность — и добавляет к ним программируемость и масштабируемость. Но применять её на практике ещё рано: сейчас запись информации производится на скорости около 40 бит/с — примерно в 30 млн раз медленнее, чем на традиционный жёсткий диск. Зато стоимость оказалась примерно в десять раз ниже, чем создание последовательности с нуля — достаточно купить условные «ручку и чернила». На рынке цены пока заоблачные — французский стартап Biomemory взимает €1000 за запись 1 кбайт на карту памяти с ДНК.

Похоже, что социальным сетям, таким как Facebook✴, придётся пересмотреть политику хранения данных европейских пользователей. Верховный суд Евросоюза на этой неделе постановил, что соцсети больше не могут сколь угодно долго хранить информацию о пользователях для демонстрации им персонализированной рекламы. Это решение может иметь серьёзные последствия для Meta✴, которая владеет Facebook✴, и для других платформ, получающих основной доход от рекламодателей.

Источник изображения: GregMontani / Pixabay

Ограничения на срок хранения персональной информации будут применяться для соблюдения Общего регламента по защите данных (GDPR). Нарушение этих правил может повлечь за собой штраф в размере до 4 % от глобального годового оборота нарушителя, а в случае Meta✴ речь идёт о миллиардах долларов. Источник отмечает, что компания Марка Цукерберга (Mark Zuckerberg) уже находится во главе списка нарушителей GDPR.

Представитель Meta✴ Мэтт Поллард (Matt Pollard) сообщил, что компания ожидает публикации официального постановления суда. «Мы ожидаем публикации решения суда и со временем сможем поделиться дополнительной информацией. Meta✴ очень серьёзно относится к конфиденциальности и инвестировала более €5 млрд, чтобы сделать конфиденциальность основой всех наших продуктов. Каждый, кто пользуется Facebook✴, имеет доступ к широкому спектру настроек и инструментов, которые позволяют людям управлять тем, как мы используем их информацию», — заявил господин Поллард.

Не секрет, что Meta✴ зарабатывает на том, что отслеживает пользовательскую активность и создаёт цифровые профили на основе собранной таким образом информации. Эти данные применяются для демонстрации пользователям платформ компании персонализированной рекламы. Это означает, что любые ограничения на возможность непрерывного использования данных пользователей в одном из основных регионов бизнеса компании могут негативно сказаться на её доходах.

Исследователи из Университета Саутгемптона в Великобритании успешно сохранили всю последовательность генома человека на неразрушаемом кристалле оптической памяти 5D размером не больше мелкой монетки. Носитель уже размещён в защищённом подземном хранилище для возможного будущего возрождения человечества. Разработчики утверждают, что он выдерживает температуру до 1000 °C, космическую радиацию и прямые ударные нагрузки в 10 тонн на см².

Источник изображения: University of Southampton

Разработанные в Исследовательском центре оптоэлектроники в Саутгемптоне кристаллы памяти 5D используют сверхбыстрые лазеры для записи данных в «наноструктурированные пустоты, ориентированные внутри кремния» размером до 20 нм. 5D в названии подчёркивает, что новая технология использует два оптических измерения и три пространственные координаты для записи по всему объёму носителя. Разработчики утверждают, что их метод позволяет достичь беспрецедентной плотности данных до 360 Тбайт на одном кристалле (в некой самой крупной версии) без потери информации на протяжении миллиардов лет.

Учёные верят, что в далёком будущем, когда наука позволит реконструировать организмы по ДНК, карта генома, хранящаяся в этом вечном кристалле, может стать надёжным чертежом для возрождения человеческой цивилизации. Помимо генома человека, кристаллы также могут сохранять геномы исчезающих видов растений и животных, которые сегодня сталкиваются с экзистенциальными угрозами из-за изменения климата, потери среды обитания и других экологических кризисов.

Исследователи уже поместили первую из резервных копий геномных кристаллов в подземный архив соляной шахты в Гальштате, Австрия. Возрождение видов, населяющих Землю из этих вечных кристаллов данных больше похоже на научно-фантастическую концепцию. Тем не менее, хочется верить, что наши потомки, захвативший планету ИИ или другая форма разумной жизни расшифрует человеческий геном через миллиарды лет после гибели человеческой цивилизации.

Источник изображения: techspot.com

Разработчики утверждают, что спроектировали носитель информации таким образом, чтобы другие разумные существа могли эту информацию извлечь. «Визуальный ключ, начертанный на кристалле, даёт нашедшему знание о том, какие данные хранятся внутри и как их можно использовать», — заявил руководитель исследования профессор Питер Казански (Peter Kazansky).

Ключ изображает базовую молекулярную структуру пар оснований нуклеиновых кислот ДНК, знаковую структуру двойной спирали, и перекликаются со знаменитыми диаграммами Pioneer Plaque с информацией о человечестве для других цивилизаций, которые NASA размещало на своих межзвёздных зондах.

Источник изображения: space.com

Запись информации в ДНК обещает кардинально повысить плотность цифровых архивов, а способность этих молекул воспроизводить последовательности нуклеотидных оснований сравнима с редактированием и исполнением кода. До недавних пор учёным удавалось либо одно, либо другое, что далеко от идеала — создания биокомпьютеров для одновременного хранения и обработки информации. Учёные из США утверждают, что у них появилось решение.

Источник изображения: Pixabay

По словам исследователей из Университета Северной Каролины (NC) и Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University), они создали буквально предшественника всех ДНК-компьютеров будущего — систему, которая обеспечивает полный набор вычислительных функций с использованием цепочек нуклеиновых кислот, таких как хранение, считывание, стирание, перемещение и перезапись данных, а также управление этими функциями, как это делает обычный программируемый компьютер.

«Считалось, что, хотя хранение данных в ДНК может быть полезным для долгосрочного хранения информации, было бы трудно или невозможно разработать ДНК-технологию, которая охватывала бы весь спектр операций, присущих традиционным электронным устройствам, — поясняют авторы работы. — Мы продемонстрировали, что эти технологии, основанные на ДНК, жизнеспособны, потому что мы их создали».

В основе разработки лежит технология упорядоченного или даже иерархического распределения ДНК, тогда как обычно учёные работали с ДНК, свободно плавающими в растворах. Для этого учёные создали разветвлённую «волокнистую» структуру из такого полимера, как дендриколлоид диаметром 50 мкм. ДНК как бы вплетались в древовидную структуру нитей полимера, что позволяло, например, упростить стирание и перезапись заданных участков подобно работе с жёстким диском.

При этом чтение не разрушало информацию (ДНК), так как она извлекалась из основы с помощью воспроизведения нужных участков в РНК — естественной функции, миллиарды лет присущей механизму дупликации с использованием ДНК. Одним из важнейших открытий стал найденный учёными способ отличать ДНК от основания (от волокон, в которые вплетены эти молекулы). Далее учёные показали, что с этими данными (с нуклеотидными основаниями) можно производить вычисления, как на обычном компьютере.

Искусственное старение образцов показало, что при температуре 4 °C информация может сохраняться до 6000 лет, а при заморозке до -18 °C — до 2 млн лет. В одном кубическом сантиметре предложенная основа — дендриколлоид — сможет хранить до 10 Пбайт данных. Это хорошая заявка на расширение ёмкостей для длительного хранения архивов, которые смогут пережить не одну цивилизацию на Земле.

Компания по управлению корпоративной информацией Iron Mountain специализируется на управлении записями, уничтожении информации, резервном копировании и восстановлении данных. По данным компании, около пятой части жёстких дисков с музыкальными архивами, которые Iron Mountain получает от медиаиндустрии для обслуживания, полностью вышли из строя. Многие уникальные записи могут быть утеряны навсегда, если не было сделано резервной копии на другом носителе.

Источник изображения: unsplash.com

Миграция на жёсткие диски с ленточных накопителей началась в 2000-х годах с ростом популярности форматов многоканального звука и появлением музыкальных игр, таких как Guitar Hero. Эти технологии потребовали от музыкальных лейблов ремастеринга множества старых треков, в процессе которого обнаружилось, что аналоговые записи на лентах, которые использовались для хранения оригинальных записей, начали портиться, а некоторые вообще не воспроизводились.

Даже если записи на лентах оказывались в полной сохранности, возникала проблема отсутствия совместимого оборудования для их воспроизведения. В результате музыкальная индустрия сосредоточилась на переносе своих архивов с аналоговых магнитных лент на цифровые носители, такие как жёсткие диски.

Однако, как и ленты, жёсткие диски также портятся — большинство коммерческих накопителей рассчитаны на срок службы всего от трёх до пяти лет. Даже при хранении в самых оптимальных условиях архивные накопители в конечном итоге выйдут из строя. К сожалению, чаще всего студия обращается к архивам только для поиска оригинальных мастер-записей для коммерческого использования. Часто оказывается, что информация на архивном жёстком диске не подлежит восстановлению.

«Так грустно видеть, как в студию поступает жёсткий диск в совершенно новом корпусе с упаковкой и бирками, — говорит глобальный директор по стратегическим инициативам и росту Iron Mountain Media & Archive Services Роберт Кошела (Robert Koszela). — Рядом с ним — внешний защищённый корпус с жёстким диском. Внешне всё в порядке. И оба они — кирпичи».

Исследователи постоянно работают над новыми технологиями хранения архивных данных. Сообщается даже о стартапе, разрабатывающем носители со сроком службы 5000 лет. Однако до появления этих носителей по доступным ценам единственное, что можно сделать, чтобы обеспечить целостность цифровых архивов, — полностью перезаписывать их на новые накопители каждые три-пять лет.

Компания Iodyne представила портативный SSD Iodyne Pro Mini, который может стать настоящей находкой для профессионалов, работающих с видео и другими объёмными данными. Размером не больше iPhone, этот накопитель способен на стабильную передачу данных со скоростью 3 Гбайт/с благодаря ультразвуковой системе охлаждения Frore AirJet Mini Slim.

Источник изображения: Iodyne

Помимо высокой скорости передачи данных, как сообщает The Verge, Iodyne Pro Mini также делает ставку на безопасность и удобство использования. SSD оснащён опциональной функцией отслеживания местоположения, которая работает как с Apple Find My, так и с сетью Find My Device от Google. В отличие от устройств Apple, у накопителя Iodyne Pro Mini нет технологии UWB для точного поиска, но он и не использует сменные батареи, а полагается на аккумулятор, который автоматически заряжается при подключении к источнику питания. Разблокировка накопителя осуществляется с помощью NFC и технологии Passkeys, гарантируя быстрый и безопасный доступ к данным без необходимости подключения к интернету. Для обеспечения высокой степени защиты данных предусмотрено шифрование XTS-AES-256.

Источник изображения: Iodyne

Как подчёркивает один из президентов компании Iodyne Майк Шапиро (Mike Shapiro), Iodyne Pro Mini разрабатывался с прицелом на профессионалов в области кино и телевидения, которым требуется надёжное и высокопроизводительное устройство для работы с большими объёмами данных. Для этого была разработана собственная прошивка и процессор, применены отборные чипы памяти NAND и система охлаждения Frore AirJet.

Интересной особенностью является функция самоочистки, встроенная в систему охлаждения — AirJet может менять направление воздушного потока, чтобы продувать фильтры от пыли. Однако «накопитель не может определить загрязнение фильтра напрямую, — объясняет Шапиро, — но зато способен анализировать данные с различных датчиков и запускать очистку, когда система охлаждения начинает работать с повышенной нагрузкой».

Источник изображения: Iodyne

Iodyne Pro Mini будет доступен в двух вариантах — на 4 Тбайт за $1495 и на 8 Тбайт за $2195. Эти цены могут показаться высокими, но производитель утверждает, что такая стоимость оправдана уникальными характеристиками и инновациями. Устройство уже доступно для предзаказа, а первые поставки начнутся в первом квартале 2025 года.

Как отметил Шапиро, «это не просто оболочка вокруг M.2 SSD», а полностью уникальное решение, созданное с нуля. Кроме того, Pro Mini станет первым SSD с E-Ink дисплеем, на котором отображается объём свободного места, время последнего использования, имя проекта и любая другая информация, которую пользователь захочет на нём хранить.

Учёные из Германии первыми продемонстрировали возможность хранения целых последовательностей битов в цилиндрических магнитных доменах размером всего 100 нанометров. Благодаря этому можно будет создавать новые типы хранилищ данных и датчиков, а также магнитные устройства для создания нейронных сетей.

Источник изображения: hzdr.de

Группа исследователей из Центра Гельмгольца Дрезден-Россендорф (HZDR), Хемницкого технического университета, Дрезденского технического университета и Исследовательского центра Юлиха впервые продемонстрировала возможность хранения не только отдельных битов, но и целых битовых последовательностей в крошечных цилиндрических нанообластях, передаёт ресурс TechPowerUp.

Профессор Олав Хеллвиг (Olav Hellwig) из HZDR объясняет концепцию цилиндрического магнитного домена, также называемого «пузырьковым доменом», как небольшую цилиндрическую область в тонком магнитном слое. Его спины, собственные моменты импульса электронов, создающие магнитный момент в материале, направлены в определённом направлении, что приводит к образованию намагниченности, отличной от остальной среды окружения.

Исследователи уверены, что подобные магнитные структуры обладают огромным потенциалом для спинтронных приложений. При этом ключевым элементом являются доменные стенки, формирующиеся на границах цилиндрического домена. Именно в этих областях происходит изменение направления намагниченности, что может быть использовано для кодирования битов информации.

Стремясь преодолеть ограничения плотности данных современных жёстких дисков, расширяя возможности хранения в трёхмерном пространстве (3D), команда Хеллвига использовала многослойные магнитные структуры, состоящие из чередующихся слоёв кобальта и платины, разделённых слоями рутения. Эти структуры были нанесены на кремниевые подложки, образуя синтетический антиферромагнетик с вертикальной структурой намагниченности.

Далее была применена концепция памяти «racetrack» (гоночная трасса), где биты расположены вдоль этой трассы как нити жемчуга. «Уникальность разработанной нами системы заключается в возможности контролировать толщину слоёв и, следовательно, их магнитные свойства. Это позволяет адаптировать магнитное поведение синтетического антиферромагнетика для хранения не только отдельных битов, но и целых последовательностей битов в форме зависящего от глубины направления намагниченности доменных стенок», — объясняет Хеллвиг.

Результаты исследования немецких учёных открывают перспективу создания новых магниторезистивных датчиков и спинтронных компонентов. Кроме того, такие сложные магнитные нанообъекты имеют большой потенциал для реализации в нейронных сетях, что помогло бы хранить и обрабатывать информацию подобно человеческому мозгу. Результаты труда опубликованы в журнале Advanced Electronic Materials.