Naukowcy od lat szukają sposobu na utrwalenie danych dla przyszłych pokoleń. Na przykład Microsoft postawił na …szkło. Początkowo miało ono służyć do przechowywania informacji w centrach danych Azure. Niemniej plany koncernu się zmieniły i „szklane dyski” mają trafić w przyszłości na rynek komercyjny. Niestety, trzeba będzie na nie poczekać co najmniej kilka lat.

Ale nad bardzo podobnym projektem pracuje niemiecki startup Cerabyte i zapowiada premierę swojego produktu już w przyszłym roku.

– Zasada jest taka sama jak w przypadku Microsoftu: grawerujemy dane laserowo na małej kwadratowej płycie ze szkła. Matryce danych są napisane w formie mikroskopowych kodów QR, co oznacza, że wystarczy mikroskop, aby je ponownie odczytać. Natomiast do demonstracji używamy lekko zmodyfikowanej biblioteki taśm. – tłumaczy Christian Pflaum, dyrektor generalny Cerabyte.

System ten składa się z modułu do operacji wprowadzania i odbierania danych oraz kilku modułów bibliotecznych. Nośnik danych, który znajduje się w specjalnej kasecie, ma formę smukłej, pojedynczej płytki o powierzchni kwadratu o boku 8 centymetrów i grubości jednej trzeciej milimetra. Cerabyte planuje ją zmniejszyć do jednej dziesiątej milimetra, a w nieco dalszej przyszłości nawet do 5 mikrometrów.

Pierwsza biblioteka Cerbayte o pojemności 5 PB i przepustowości 500 MB/s ma być zainstalowana w 2025 roku w Europejskiej Organizacja Badań Jądrowych CERN. Christian Pflaum ma nadzieję, że w 2026 roku trafi ona do dostawców usług chmurowych, a dwa lata później hiperskalerów. Ogromne znaczenie ma fakt, iż nośnik Cerabyte zużywa 99 proc. energii mniej niż dysk mechaniczny.

Szkło wykazuje się dużą odpornością na wysokie i niskie temperatury, można je schłodzić do -273 stopni Celsjusza i podgrzać do 300 stopni Celsjusza, a także moczyć je przez trzy godziny w kwasie i bombardować promieniami gammy. Co istotne, nie ma to żadnego wpływu na dane. Trwałość jest ogromnym atutem szkła, bowiem nie trzeba przerzucać danych co kilka lat, tak jak ma to miejsce w przypadku dysków mechanicznych. Z kolei korzystanie z taśm może być kłopotliwe ze względu na wsteczną kompatybilność. Nowoczesny odtwarzacz LTO nie odczyta informacji z nośników starszych generacji.

– Używanie wyłącznie elementów mechanicznych dostępnych na rynku, pozwoliło nam bardzo szybko pójść do przodu. Z bardzo małą ilością zasobów i nielicznym zespołem. Nie chcemy spędzić następne sześć lat zamkniętych w laboratorium badawczym – dodaje dyrektor generalny.

Dyski optyczne wrócą do gry?

Rimage już od ponad czterech dekad działa na rynku cyfrowej dystrybucji i archiwizacji danych. Firma produkuje między innymi duplikatory nośników optycznych kopiujące i nagrywające kilkadziesiąt płyt DVD-R lub CD-R na godzinę. Niemniej zmiany zachodzące w w segmencie nośników do przechowywani danych, wymusiły na Rimage przedefiniowanie strategii.

W portfolio firmy pojawiła się Sophie – rozwiązania do zarządzania cyklem życia danych. Jest to odpowiedź na lawinowy przyrost danych nieustrukturyzowanych. W większości przypadków są one nieuporządkowane, a ich wyszukiwanie pochłania mnóstwo czasu. Oprogramowanie umożliwia przechwytywanie i dowolnych rodzajów danych, takich jak obrazy, filmy, dokumenty tekstowe, PDF, pliki audio. Zaawansowane funkcje wyszukiwania, wspomagane przez sztuczną inteligencję, pozwalają łatwo i szybko zlokalizować zasoby cyfrowe. Użytkownik może wyszukiwać treści według słów kluczowych, filtrować w oparciu o metadane czy korzystać z rozpoznawania wizualnego. Sophia współpracuje z dowolną natywną aplikacją Windows lub OSX, eliminując potrzebę stosowania wtyczek lub aplikacji innych firm, a dane mogą być przechowywane w chmurze, lokalnie lub w modelu hybrydowym.

O ile system oprogramowanie do zarządzania cyklem życia danych wpisuje się w najnowszy trendy rynkowe, o tyło inicjatywa Electronic Laser Storage skoncentrowana na dyskach optycznych budzi kontrowersje. Na rynku konsumenckim napędy DVD-R lub CD-R przeszły już do lamusa, aczkolwiek w Rimage nie skreślają tych nośników, widząc ich przyszłość w zastosowaniach biznesowych. W ciągu ostatnich 20 lat wyprodukowano 10 miliardów dysków optycznych, a Rimage ocenia, iż na 4 miliardach z nich znajdują się biznesowe dane archiwalne.

– Sektory rządowe Chin, w tym także wojsko i edukacja planują migrację zasobów cyfrowych do pamięci masowej bazującej na technologii laserowej do 2033 roku. To oznacza, że przed dyskami optycznymi wciąż rysują się ciekawe perspektywy. Dyski mają kilka poważnych atutów w porównaniu z innymi nośnikami, takie jak niezmienność zapisu, WORM czy długość życia od 50 do 100 lat – tłumaczy Rick Bump, Chief Revenue Officer w Rimage.

Napędy optyczne mają też jeden poważny mankament jakim jest gęstość zapisu, Blu-ray oferuje maksymalnie 200 GB na dysk. Rick Bump ujawnił, iż Sony, Folio Photonics i Pioneer prowadzą pracę nad zwiększeniem pojemności nośników. Zatem niewykluczone, że dyski optyczne jeszcze powrócą do cyfrowych archiwów.

RAID dla dysków SSD

Koncepcja RAID zrodziła się w 1987 roku, kiedy nikt jeszcze nie myślał o nośnikach SSD. Mechanizm ten lat przez wiele sprawdzał się jako solidne zabezpieczenie na wypadek awarii dysków. Jednak w ostatnich latach dyski mechaniczne, z myślą o których opracowano RAID, są zastępowane w centrach danych przez pamięci NAND Flash. . Według Gartnera w 2021 ich ilościowy udział segmencie macierzy dyskowych wnosił 21 proc, zaś w 2026 ma to być 32 proc. Niestety, RAID i SSD nie są dobraną parą, bowiem wiekowa już technologia ogranicza wydajność szybkich nośników. Niektórzy próbują rozwiązać ten problem za pomocą specjalnego oprogramowania, ale ono zużywa około 30 proc. zasobów procesora.

Amerykański startup Graid Technology wprowadził na rynek kontroler SupremeRAID umożliwiający wyciśnięcie z nośników Flash NAND maksymalnej wydajności nawet dla bardzo wysokich obciążeń realizowanych przez macierze all-flash czy systemy HPC (High-Performance Computing). Firma zachęcona komercyjnym sukcesem SupremeRAID opracowała kolejny produkt, który zadebiutował na rynku w styczniu bieżącego roku.

– W rozmowach z klientami okazało się, że ich potrzeby wykraczają poza centrum danych. Okazało się, że poszukują analogicznych rozwiązań dla stacji roboczych. W ten sposób zrodziła się idea opracowania specjalnej karty wspierającej do 8 dysków SSD NVMe w komputerze biurowym – mówi Thomas Paquette, dyrektor generalny Graid.

Zgodnie z testami przeprowadzonymi przez Graida nowa karta osiąga 6 milionów IOPS podczas odczytu i przepustowość 80 GB/s oraz 500 000 IOPS przy zapisie i przepustowość 30 GB/s. Dla porównania, maszyna, która powierza swoją RAID własnemu głównemu procesorowi, ma limity na 2 miliony IOPS w operacjach odczytu i przepustowość 59 GB/s i 200 000 IOPS przy zapisie, a przepustowość wynosi 2 GB/s.

Hammerspace pamięta o taśmach

Amerykański startup Hammerspace, założony w 2018 roku, jest autorem Global Data Environment (GDE), czyli globalnego środowiska danych.

– Z istniejących systemów pamięci masowych asymilujemy tylko metadane bez przenoszenia jakichkolwiek danych. Dzięki temu użytkownicy mają dostęp do jednej globalnej przestrzeni nazw, aby móc korzystać ze swoich plików we wszystkich typach i lokalizacjach pamięci masowej – tłumaczy David Flynn – CEO Hammerspace.

Z punktu widzenia użytkownika praca z systemem jest prosta, wystarczy się z nim jedynie połączyć, a pliki pojawiają się na folderach, tak jak byłyby przechowywanie na lokalnym serwerze NAS. Hammerspace obsługuje i organizuje cyfrowe zasoby w formie plików i obiektów na dowolnych dyskach mechanicznych oraz pamięci flash NAND, a od niedawna również na taśmach. Dane znajdujące się na taśmie, tak jak wszystkie pozostałe, będą dostępne w GDE.

Hammerspace rozpoczął współpracuje z trzema dostawcami archiwów – Grau Data, PoINT Software & Systems i QStar Technologies.

Rozwiązanie wychodzi na przeciw oczekiwaniom użytkowników chcących zachować nieco starsze zasoby pamięci masowej i korzystać z globalnej przestrzeni nazw. Ten ruch może być zaskakujący, zwłaszcza w kontekście startupu utożsamianego z nowoczesnymi rozwiązaniami. Pewnego rodzaju ciekawostką jest fakt, iż David Flynn kilkanaście lat temu założył firmę Fusion-io, która jako pierwsza na świecie opracowała dyski półprzewodnikowe z interfejsem PCI

Taki krok z jednej strony pokazuje, że taśma ze względu na niskie koszty posiadania, a także dużą skalowalność, nadal pozostaje ważnym i popularnym nośnikiem danych, zaś z drugiej, pozwala Hammerspace wyróżnia się na tle rywali, najwięksi konkurenci Ctera czy Nasuni nie obsługują napędów taśmowych.