تخيل قرصًا بحجم DVD قادرًا على تخزين أكثر من 10000 مرة من البيانات الموجودة على قرص Blu-ray ، وهو إنجاز يمكن أن يؤدي إلى توفير كبير في مساحة التخزين والطاقة في عصر البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي.
قال فريق بحث صيني إنه طور تكنولوجيا تسمح له بتخزين كمية هائلة من البيانات - تعادل نحو 5.8 مليار صفحة ويب مفهرسة - في جهاز بحجم كمبيوتر سطح المكتب. وكتب الفريق في ورقة بحثية نُشرت يوم الخميس في مجلة Nature الخاضعة لمراجعة النظراء: "تتيح هذه التقنية تخزينًا على مستوى exabit عن طريق تكديس الأقراص النانوية في مصفوفات، وهو أمر ضروري في مراكز البيانات الكبيرة ذات المساحة المحدودة".
ويأتي العلماء من جامعة شانغهاي للعلوم والتكنولوجيا، وجامعة بكين، ومعهد شانغهاي للبصريات والميكانيكا الدقيقة، ومختبر الكيمياء الضوئية، وكلاهما تابع للأكاديمية الصينية للعلوم.
من حيث وحدات تخزين البيانات، 1,024 جيجا بايت تساوي 1 تيرابايت، و1,024 تيرابايت تساوي 1 بيتابت، و1,024 بيتابايت تساوي 1 إكسابت.
وفقًا لمزود معلومات السوق International Data Corporation، من المتوقع أن يصل حجم البيانات العالمي إلى 175 زيتابايت بحلول عام 2025. ويعادل زيتابايت الواحد 1 تريليون جيجا بايت.
يعد تخزين البيانات الضوئية (ODS) طريقة تخزين تعتمد على الضوء شائعة الاستخدام في أقراص DVD. إنها فعالة من حيث التكلفة ومتينة، ولكن قدرتها محدودة لأنها تقوم عادةً بتخزين البيانات في طبقة واحدة.
وفي الدراسة الجديدة ، قال الفريق الصيني إنهم أنشأوا بنية ثلاثية الأبعاد لتخزين البيانات عبر مئات الطبقات بدلاً من طبقة واحدة فقط، مما أدى إلى وصول سعة تخزين البيانات البصرية إلى مستوى البيتابت.
كانت طبقات القرص متباعدة بمقدار ميكرومتر واحد فقط، مما يسمح لها بالبقاء بنفس سمك قرص DVD العادي. وقام العلماء بكتابة البيانات وقراءتها باستخدام أشعة الليزر.
وقال الباحثون: "إن ODS لديه قدرة تصل إلى 1.6 بيتابايت لمساحة قرص بحجم DVD بفضل تسجيل 100 طبقة على جانبي قرصنا الفردي الرفيع للغاية"، مضيفين أنه يمكنه تخزين 24 ضعف البيانات. من محركات الأقراص الصلبة الأكثر تقدمًا اليوم. "سيكون من الممكن بعد ذلك بناء مركز بيانات على مستوى الإكزابيت داخل غرفة بدلاً من أن يكون في مساحة بحجم الملعب، من خلال تكديس 1000 قرص نانوي على مستوى البيتابت معًا... مما يؤدي إلى عدد كبير من مراكز بيانات الإكزابيت الفعالة من حيث التكلفة المفيدة. "
تتطلب مراكز البيانات اليوم كميات كبيرة من الطاقة لتشغيلها، بينما تولد الأجهزة الداخلية حرارة هائلة تتطلب المزيد من الطاقة للتبريد. وفي الصين، قالت إدارة الطاقة الوطنية إن إجمالي استهلاك الكهرباء من خلال مراكز البيانات في البلاد سيبلغ 270 مليار كيلووات/ساعة في عام 2022، أي ما يقرب من ثلاثة أضعاف الطاقة المولدة في نفس العام من محطات الطاقة الكهرومائية الثلاثة المضائق، وهي أكبر محطة لتوليد الكهرباء في العالم. . ويبلغ الاستهلاك حوالي 3% من إجمالي استهلاك الصين من الكهرباء.
وقال الفريق إن التكنولوجيا الجديدة يمكن أن تقلل من الحاجة إلى ترحيل البيانات، وهي عملية معقدة يجب أن تقوم بها مراكز البيانات كل ثلاث إلى عشر سنوات، مما يعرض البيانات لخطر التلاعب أو الفقدان.
وقال وين جينغ، أحد المؤلفين المشاركين، وهو أستاذ في جامعة شنغهاي للعلوم والتكنولوجيا، إن التكنولوجيا الجديدة ستوفر المزيد من تخزين البيانات الموفرة للطاقة.
وقال وين: "لن تكون هناك حاجة للطاقة إلا عند كتابة البيانات على القرص أو قراءتها منه، ولكن ليس عندما يتم تخزينها، وذلك بفضل الخصائص الكامنة في المواد المستنفدة للأوزون". كما أن الأقراص مستقرة جدًا ولا تتطلب أي متطلبات تخزين معينة. ومن المتوقع أن يستمر محرك الأقراص الجديد لمدة تتراوح بين 50 إلى 100 عام، على عكس القرص الصلب الذي يتطلب نقل البيانات إلى جهاز جديد كل 5 إلى 10 سنوات.
ونحن نذكركم بأن البيانات المكتوبة على أقراص الفيديو الرقمية ليست أبدية، ولكنها تظل عرضة للتدهور. والنظام الجديد الذي درسه الفريق الصيني، وقدرته على تخزين كمية أكبر كثيرا من البيانات، لا يزال يجعل تخزينها ونقلها أسهل.
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بما يتم نشره من مقالات السيناريوهات الاقتصادية الجديدة.
المقالة قم بتخزين بيانات 1000 قرص Blu-ray في كائن بحجم قرص DVD. الاكتشاف التكنولوجي الذي يقوم به فريق صيني يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .