Datatransferbarrière voor magnetische disks

De snelheid waarmee data kan worden weggeschreven op een magnetische disk zal uiteindelijk tegen een barrière aanlopen, zo hebben wetenschappers ontdekt. De techniek die op dit moment gebruikt wordt voor dataopslag kan nog maar 1000x zo snel worden. Informatie wordt op schijf weggeschreven in binaire vorm, een 0 of een 1. Kleine gedeelten van de schijf worden met een puls positief of negatief magnetisch geladen. Met het opvoeren van de snelheid van de puls wordt de tijd die nodig is om de data weg te schrijven verkort. Als deze stroomstootjes echter te snel achter elkaar gegeven worden zullen er, door de grote hoeveelheid energie die erbij komt kijken, random wijzigingen plaatsvinden.

De wetenschappers hebben een test met een deeltjesversneller uitgevoerd: er werd een energiepuls van 2,3 picoseconden verstuurd, een miljoenste van een miljoenste van een seconde. De stroomstoot haalde bijna de snelheid van het licht. Het resultaat van de proef was echter niet zuiver genoeg om bruikbaar te zijn voor dataopslag. Voorlopig kunnen we nog vooruit met de huidige technologie, als de barrière uiteindelijk nadert zal er echter naar een totaal nieuwe vorm van opslag gezocht moeten worden.

Reacties (68)

[MadMarky]

Tegen die tijd zitten we toch al wel een keer aan solid-state geheugen? Waarom je doorgaan met het gebruiken van hardeschijven, met alle nadelen als schokgevoeligheid, lawaai en warmteproductie.
De ontwikkelingen op het gebeid van (flash) geheugen gaan erg snel, het zal me niet verbazen als er over een aantal jaar snel solid state geheugen beschikbaar is als alternatief voor de hardeschijf. Stel je voor: opslag die net zo snel is als een gemiddeld DDR-Ram reepje, niet slijt zoals flashgeheugen en waar de informatie wél op bewaard blijft als de stroom wegvalt.

[miw]

Omdat magnetische opslag al meer dan 30 jaar de wet van Moore bijhoudt of zelfs overtreft. Dat betekent dat de kosten per opslageenheid van dit soort media altijd een factor 400 gunstiger liggen dan die van solid state. Op dit moment kost 1GB HDD ongeveer 0,5 Euri en 1GB flash 200 Euri, QED.

[Verwijderd]

Op dit moment ja. Maar aangezien Solid State de komende jaren Mainstream gaat worden, zullen de prijzen hiervan gigantisch gaan dalen.

En deze test van de wetenschappers is grappig, maar meer ook niet. Niet alleen de datadichtheid moet gigantisch toenemen maar ook de rotatiesnelheid van de schijven, je krijg dus ook mechanische beperkingen. en ik durf nu al te zeggen dat die factor 1000 never ever gehaald gaat worden gebasserd op de huidige technieken.

Al 10 jaar geleden had ik in de NRC een mooi artikel gelezen en dat ging over een techniek waarbij data in 3D opgeslagen wordt in een kristal. Daar waren ze toen al een heel eind mee. Ik mag aannemen dat ook deze techniek uiteindelijk de huiskamers van onze tweakertjes in gaat komen. De snelheid en opslaggrootte is enorm van dit soort kristallen.

Daarnaast zal over 10 jaar de PC meer het idee van een mainframe krijgen in elk huis. de PC zal erg centraal gaan staan en niet alleen onze spelletjes en internet etc gaan regelen. maar ook alle huishoudelijke apparaten bedienen, delen van het huis zelf etc. Op dat moment is er een grotere vraag aan betrouwbaarder dataopslag dan magnetische schijven. Aangezien deze helemaal niet betrouwbaar zijn.

[Roflmao]

Uhhh, rotatiesnelheid lijkt me nou niet beperkt? Stoppen ze in de HD gewoon een krachtigere motor en net als die nieuwe Geforce 6800 2 molexen gebruiken

[Plague]

Owjah, das waar ook! Heel goed argument!

Hoe duur was een reepje EDO-ram 7 jaar geleden niet? Ik heb ooit nog eens 16 MB voor 99 gulden gekocht! Das 2875 euro per GB!

Oftewel: lekker loos argument.

[Verwijderd]

"en warmteproductie."

Heb je wel eens aan je geheugenchips gevoeld als je aan het werk bent?

Tis niet alleen lezen en schrijven, Static RAM wordt constant ververst. Zodra je het non-valatile maakt kom je net als bij de HD op een minimale schrijftijd uit die "te lang" is.

[Verwijderd]

Stel je voor, we smijten gans de geheugen piramide buiten (klein, snel tegenoven groot, traag) en integreren alles op de processor met dezelfde snelheid van deze laatste.
An sich, waarom evolueert niet alles even snel?
Proc: Ghz, HD: Mhz
(Oh ja, Ik spreek uberhaupt maar één woord Duits )
H. Finkers

[Verwijderd]

Bedoel natuurlijk MB/s

[ProCal]

Dat klopt

[Dual Infinity]

Sja, niet om meteen te zeggen dat ze ongelijk hebben ofzo, maar dit hebben we ook al eens gehoord over de maximale dichtheid van magnetische opslag. Dat er een probleem ontdekt wordt, betekent nog niet dat er nooit een oplossing voor zal komen. Gezien de grens die ze stellen is er nog wel even tijd om zo'n oplossing te vinden. (mocht de magnetische opslag dan nog gebruikt worden idd)

Ik hoop dat we de lichtsnelheid ook nog eens doorbreken. Ene Einstein schijnt te hebben beweerd dat dat niet mogelijk is

[iain]

Je kan niet sneller dan het licht, omdat objecten die de snelheid van het licht benaderen zwaarder worden, met als limiet dat een object oneindig zwaar is als het de snelheid van het licht bereikt. Met testen hebben ze dit inderdaad aangetoond (een atoomklok in een Concorde en dan wat heen en weer vliegen en het verschil was al meetbaar). Als ze zeggen dat ze de snelheid van het licht benaderen, dan bedoelen ze niet een paar km/u minder, maar een factor 100 of 1000 minder.

RefriedNoodle: als ze daar nu een deeltjesversneller voor nodig hebben, Dat zijn toch van die ondergrondse tunnels van een paar km, die een eigen energiecentrale nodig hebben

zo bijzonder is dat niet hoor. wat denk je dat er in een beeldbuis zit?

[bredend]

Maar die gaat niet tot licht snelheid. Het licht komt ergens anders vandaan

[Verwijderd]

De electronen of ionen waarmee deze test uitgevoerd is zijn zo ligt dat ze de snelheid van het licht heel goed kunnen benaden, 98% v/d lichtsnelheid wordt al gehaald door de electronen in een TV-buis

[Dual Infinity]

toch snap ik je post niet helemaal. Ze hebben aangetoond dat objecten oneindig zwaar worden?
Denk dat die Concorde dat niet leuk gevonden heeft

Wat ik me van de atoomklok-test herinner was dat ze hadden aangetoond dat je snelheid gekoppeld is aan de tijd die je meemaakt. Ze hadden een meetbaar verschil aangetoond in de tijden die de heen en weer gevlogen atoomklok en de stilstaande atoomklok weergaven. De conclusie die daaruit werd getrokken is dat als je harder gaat, er minder tijd voorbij gaat. En bij het bereiken van de snelheid van het licht zou de tijd theoretisch gezien stil moeten staan. Althans, dat zeiden ze

http://www.popularmechanics.com/science/research/2000/10/unsolved_myst eries/index3.phtml
3e alinea.

Je kan niet sneller dan het licht

Je kan geen hogere snelheid bereiken dan het licht, maar wel een kortere weg nemen/maken en dus sneller ergens zijn dan de lichtstraal die vanaf hetzelfde punt vertrekt. Althans, als je een beetje vertrouwen hebt in Space Folding en dergelijke (alhoewel tegenstanders beweren dat dat energietechnisch onmogelijk is).

[Verwijderd]

En bij het bereiken van de snelheid van het licht zou de tijd theoretisch gezien stil moeten staan. Althans, dat zeiden ze

Helaas kan dit niet waar zijn. als dit namelijk waar zou zijn dan zou het licht dat van sterren afkomt direct bij ons zijn. dit is niet het geval, het licht doet er vele jaren/eeuwen over om bij ons te komen. de meeste sterren die je aan de hemel ziet staan zijn er al niet meer. op het moment dat de tijd stilstaat heb je dus oneindige snelheid berijkt en dat zal best sneller zijn als dat het licht gaat, want dat heeft ook tijd nodig om hier te komen. zeg nu overigens niet dat het licht zelf tijdloos blijft staan, want wat nu uitgestraalt word aan licht zal altijd later aankomen

[ddofborg]

Er zijn natuurlijk andere deeltjes die met lichtsnelheid bewegen...

[Aham brahmasmi]

Ik hoop dat we de lichtsnelheid ook nog eens doorbreken.

Kwantumteleportatie, lussen in een supersnaarveld (soort wormgaten), enz. enz. Ik weet wel zeker dat er technologieën zullen komen die gebruik maken van deze fundamentele niveau's van de natuurwet.

[RobLemmens]

Met kwantum teleportatie en lussen in een supersnaar veld wordt de maximum snelheid van het licht toch niet doorbroken? Snelheid is de verplaatsing binnen een bepaalde tijd. Bij verplaatsing door een wormgat of bij kwantum teleportatie breek je die snelheid toch niet. Bij verplaatsing door lussen in een supersnaar veld verlaat je toch het membraam waar onze dimensies op liggen, tijd en afstand gelden niet en dus kan de lichtsnelheid niet doorbroken worden op die manier.
Kwantum teleportatie zorgt evenmin voor overschrijding van de lichtsnelheid.
Sneller dan het licht is misschien wel mogelijk maar enkel door een versnelling van de lichtsnelheid zelf,
(Zie: "Faster then the speed of light" door joao magjijoe (weet niet meer hoe je zijn naam spelt) )
wederom wordt de lichtsnelheid niet doorbroken.

[NMe]

Wie ben jij om te beweren dat het niet KAN? Dat je iets niet gezien hebt wil niet zeggen dat het niet bestaat. In de Middeleeuwen geloofde men ook niet dat de Aarde rond was, maar is het daarom minder waar?

[Verwijderd]

"Sneller dan het licht is misschien wel mogelijk maar enkel door een versnelling van de lichtsnelheid zelf, "

De enige echte reden dat "we" aannemen dat je niet sneller kunt dan het licht is dat we er nog niet in zijn geslaagd om iets te accelereren tot zo'n snelheid.

Er gebeuren zoveel rare dingen als je zo snel gaat, dat ik me als leek best kan voorstellen dat er al lang dingen sneller gaan dan het licht, maar dat wij ze niet kunnen waarnemen, bv omdat onze meetapparatuur electrische pulsen gebruikt die ook met ongeveer de snelheid van het licht reizen. Je moet dan dus al zorgen dat alle signalen er even lang over doen om in je meet apparaat te komen, alleen dat is al een opgaaf.

[Floor]

Volgens dhr Einstein is elke theorie geldig binnen zijn eigen grenzen. Zo ook de snelheid van licht. Tevens is er een Spanjaard die een theorie heeft bedacht waarmee enkele problemen kunnen worden opgelost die we met onze huidige theorie niet kunnen oplossen (heeft te maken met hemel lichamen). De kern van die theorie is dat de snelheid van licht geen constante is maar juist relatief.

Ik ben helaas op het werk , als ik er nog aan denk zoek ik thuis even in de papieren naar wat namen en google wat links bij elkaar.

[KarmaniaK]

jij bestaat niet, want ik heb je niet gezien.
in de middeleeuwen waaren er geen metingen verricht die aangetoond hadden dat de aarde plat was, het werd gewoon verondersteld dat dat zo was.

en perfect rond is de aarde ook niet

zeg niet dat ik het eens ben en dat het nie sneller kan. moet sowieso zelf nog even verder denken/lezen/leren/horen/begrijpen over onderwerpen concerning lightspeed, en we hebben de kleinste deeltjes (neutrino's enzo...) nog niet eens volledig begrepen.. en dan al die antimaterie nog. waar is die heen?
uiteindelijk zullen we het toch niet allemaal uit kunnen vogelen... maar wat boeit het ook
BIER!

*edit*
whoops, die reactie was op NMe84 met zijn kreet 'Wie ben jij om te beweren dat het niet KAN'.

[KarmaniaK]

De enige echte reden dat "we" aannemen dat je niet sneller kunt dan het licht is dat we er nog niet in zijn geslaagd om iets te accelereren tot zo'n snelheid.

nee, eigenlijk vertrouwen we die knar einstein gewoon met zijn formule e=mc^2 die stelt dat energie en massa gelijk zijn en dat als je massa versnelt, de massa dichter bij de lichtsnelheid steeds groter wordt, waardoor je een oneindig grote kracht nodig om een oneindig grote massa een oneindig klein beetje te versnellen.
maar alsnog geloof ik wel dat er deeltjes zijn die al sneller dan het licht gaan. of je er wat mee zou kunnen, geeeen idee. ben nog geen fysische wetenschapperd

*edit*
godverdomme ik moet leren replies selecteren. zit hier nu wel op een laptop maar das de reden nie, ben gewoon nieuw 2 tweakers...
hier had ik tenminste een quote in gezet dus moet het wel duidelijk zijn... SORRY ik beter mijn leven

[Verwijderd]

1000 keer sneller...hmmz...Dan hebben we nog wel even te gaan in het tempo dat het nu gaat

[miw]

Demagnetische opslag dichtheden lopen al tijden ongeveer gelijk met de ontwikkellingen in IC technologie. Dus een verdubbelling in 18 maanden. Die factor 1000 is dus 10 verdubbellingen en bij een voortzetting van de trend haalt men dat over 180 maanden, ofwel over 15 jaar.

[bille]

Je bedoelt de wet van Moore? Die zegt toch ieder jaar verdubbelt de snelheid? Dat zou betekenen 1000=(snelheid nu is 1 * ) 2^x -> x = ~10 jaar

[ronny]

reactie op tommy84:

Als jij zegt dat HD nauwlijks sneller zijn geworden moet je voor de gein maar een een HD van drie jaar geleden dus een +/- 20 GB een een moderne 8MB 160 GB HD naast elkaar testen in het zelfde systeem ik denk toch dat je best verbaast zal staan naar het verschil

[dr snuggles]

De wet van Moore zegt dat ieder anderhalf jaar de hoeveelheid transistoren verdubbelt.

Niet elk jaar dus.

[pietje63]

Volgens mij heeft de wet van Moore meer betrekking op cpu's. Om precies te zijn het aantal transistoren op cpu's zoals dr snuggles ook al aangeeft.

Harde schijven zijn echter een heel ander verhaal, die zijn de laatste jaren nauwelijks sneller geworden. Nu SATA er is moet er weet wat meer vooruitgang mogelijk zijn, maar erg veel heb ik er nog niet van gemaakt.

Bij veel processen is de harde schijf op het moment de langsaamste factor, terwijl dat vroeger niet zo was en dit is denk ik ook waar jvam250 op doelde.

[Verwijderd]

En wat is nou het probleem?
Gebruik RAID in striping modus, en de barriere ligt weer x keer hoger.

[srblackbird]

Het probleem is: quantum randomness.
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics

[Verwijderd]

die barriere gaan we dus echt nooit bereiken.. als we daar in de buurt komen zitten we toch al met een hele andere techniek data op te slaan (zonder bewegende delen.. ik denk aan 3D opslag)

[Verwijderd]

Ben ik niet met je eens 10 jaar geleden hadden we HD's van zo'n 80MB nu hebben we ze van 200GB dat is dus ook 2500x zo groot en zo super snel verwacht ik niet dat een techniek echt mainstream zal zijn en omdat de techniek met magnetisme zo betrouwbaar en doorontwikkeld is zou het me niks verbazen als we echt 'last' van de barriere zouden gaan krijgen!

[Verwijderd]

10 jaar geleden waren schrijven rond de 400M heel gangbaar (er werd nog een tijdje geprutst tegen de befaamde 504M barrer http://www.pcguide.com/ref/hdd/bios/sizeMB504-c.html ), die met een vertaalslag in nieuwere biossen met ongeveer een factor 4 werd opgehoogd.
De snelheid, waar het in dit artikel om gaat, lag destijds net onder de 1MB/s. Eigenlijk was de techniek al verder, maar die vervelende beperking in de bios vertraagde de introductie van veel snellere en grotere harddisks, die het jaar daarop met een grootte tussen de 1 en 2 GB en een gemiddelde snelheid van 2 a 3 MB/s.
Qua grootte zitten de meeste schijven nu tussen de 100 a 200 GB (factor 100), met een gemiddelde snelheid tussen de 20 en 30 MB/s (factor 10).

Het is dus niet te verwachten dat die grens erg snel wordt bereikt.

[nhimf]

Het gaat hier om snelheid en niet om omvang, de schijven van nu zijn niet 1000x sneller dan de schijven van 10 jaar geleden.
Ik denk dat het eerder rond de 20x zal zijn. Dus tegen de tijd dat de schijven 1000x sneller zijn dan nu, zitten we zeker 20 jaar verder, dan is de hd 30-40 jaar oud en ook aan vervanging toe.
Ik denk ook dat we eerder tegen de barieres van de datadichtheid aan lopen dan tegen de tranferrates.

[miw]

Het snelheidsprobleem onstaat doordat de bitjes op de schijf kleiner worden en daardoor sneller onder de lees/schrijf kop door bewegen. Twee keer kleinere bits betekent dat er per tijdseenheid twee keer zoveel bits langskomen. Opslag hoeveelheid is dus direct gekoppeld aan de noodzaak om sneller te kunnen lezen en schrijven. Dus xCAT heeft helemaal gelijk. Je mag op basis van historische trends verwachten dat die limiet over 10 tot 20 jaar gehaald wordt.

[Smidge]

Harde schijven zijn mischien wel 1000x zo groot geworden in de laatste 10 jaar maar... daar gaat het niet over, het gaat over de snelheid. Die snelheid is in de laatste 10 jaar niet zo extreem verhoogt als de grootte. Ok een schijf van 1994 ging mischen niet met de 60MB/s die je nu kan halen met een standaard conusmenten schijf maar meer dan 15x zo snel zal het niet zijn. Als we dus nog 1000x sneller kunnen duurt dat nog wel langer dan onze levens verwachten ( als natuurlijk de vooruitgang gelijk blijft ).
Zelf denk ik trouwens eerder aan een soort van RAM drives waar je de laatste jaren steeds meer van hoort.

-EDIT-

NhImF was me te snel af... ik moet vaker posts refreshen voor ik zelf wat schrijf

-EDIT-

[Duingras]

Mijn 500MB schijf uit 1995 (toen een standaard consumentenschijf) haalde zo'n 600kb/s, dus ongeveer een factor 100 sneller in negen jaar is toch netjes...

ff een hele ruwe schattig: Over ongeveer 15 jaar zitten we met hetzelfde tempo van verbetering een factor 1000 sneller dan nu...

[Jack Flushell]

Lezen, het gaat over snelheid niet over hoeveelheid...

[Verwijderd]

Of wat dacht je van meerdere koppenrijen (of hoe noem je da ) zoals er ooit een cd-romlezer was van kenwood met 2 laserstralen. Ok dit zal hoogstens een verdubbeling opleveren want veel van die rijen kan je niet plaatsen in die kleine ruimte van een HD maar toch

[Voutloos]

De Kenwood 72x TrueX had 1 laserunit, die via een lens 7 plekken tegelijk las. Dat is zeer zeker een geweldige techniek (ik had ze serieus een groter succes gegund), maar dit is met lichtbundels nou eenmaal makkelijker te doen dan met magnetisme.

Als een hdd zo zou werken zouden de koppen elkaar gaan beïnvloeden, dus is het qua betrouwbaarheid echt niet beter gesteld als wat ze nu dus onderzocht hebben.

Voor de rest:
RAID en dat soort trucjes tellen niet als vooruitgang van 1 schijf.

[Munters]

Er zijn schijven geweest met aparte lees en schrijfkoppen. En waarom ook niet?
Maar ik denk ook dat raid de oplossing zal zijn, al wordt de acceptatie daarvan tegengehouden door de snelle groei van de harddiskgrootte van de laatste jaren. Waarom zou de gemiddelde mens een tweede (en volgende) schijf kopen wanneer de eerste al ruim groot genoeg is?

[erwinb]

In de gemiddelde harddisk zitten nu ook al meerdere koppen.
Zijn deze niet gelijktijdig aan te sturen voor lezen en schrijven op hoge snelheden?

ErwinB weet dit niet

[Splorky]

nee deze koppen zitten boven elkaar en zitten aan elkaar vast... helaas

[Verwijderd]

De wetenschappers hebben een test met een deeltjesversneller uitgevoerd:

Nou, dan zal het nog wel heel wat jaartjes duren voordat we tegen die grens aanzitten, als ze daar nu een deeltjesversneller voor nodig hebben. Dat zijn toch van die ondergrondse tunnels van een paar km, die een eigen energiecentrale nodig hebben?

Zal nog wel een paar jaartjes duren voordat ze dat in een 3,5" behuizing hebben kunnen stampen.

[Verwijderd]

Dat zijn toch van die ondergrondse tunnels van een paar km, die een eigen energiecentrale nodig hebben?

Zijn grote tunnels waarin men deeltjes versneld dmv. soort van electromagneten oid. om ff aan te geven hoe groot zoiets is:

http://www.kek.jp/newskek/2002/marapr/photo/CERN-MonBlanc.jpg

[srblackbird]

http://www2.slac.stanford.edu/vvc/accelerator.html

De versneller die ze hier gebruikt hebben is een liniare versneller van maar 3 km ipv de 27 km van de LEP @ CERN ; moet je niet gelijk overdrijven

[KarmaniaK]

dat zijn de professionele onderzoekers-deeltjesversnellers... er zit ook een deeltjesversneller in je CRT monitor.
van die grote zijn idd buizen met magneten van bijv meer dan 20 km in omtrek, daar gaan ze dan mee kijken naar die uberkleine deeltjes als neutrino's enzo

[Olaf van der Spek]

Dat zou dus ongeveer 25 - 75 gbyte/s zijn dan. Daar ben ik voorlopig wel tevreden mee.

[Verwijderd]

op zich, is de snelheid wel trevredenstellend ja, maar ehm hoe krijg ik een deeltjesversneller in mijn PC-kast

[Verwijderd]

.

[KarmaniaK]

er zit op zich al een deeltjesversneller in je CRT monitor die de electronen tegen het scherm knalt
dat is natuurlijk maar op kleine schaal
<offtopic> nobelprijs winnaar Veltman kwam laatst op mijn school een lezing houden, vertelde dat hij bij een deeltjesversneller in Genève ofzo had gewerkt... dat was een buis in een ringvorm, gemaakt uit bijna alleen maar magneten, in een ringvorm met een omtrek van meer dan 23 kilometer of zoiets.. telkens op 1 punt van de cirkel kreeg een deeltje dan zo'n extra stoot mee en uiteindelijk werd het deeltje uit de cirkelbaan geschoten, na iets als 3 seconden... </offtopic>

[Volk]

Dit probleem is een 2e probleem want volgens mij kunnen die platters en die lees/schrijfkoppen nooit zon hoge snelheid aan

[Splorky]

het gaat hier niet over de touren van de schijf, maar over hoesnel een lees/schrijf kop over een 1 of 0 heen gaat, en ja, ze zeggen zelf dat de lees/schrijfkoppen het niet aankunnen ( lees: niet bij kunnen houden, niet fisiek kapot gaan )

[CamelKnight]

bijna de snelheid van het licht? dus zometeen kunnen we ook nog terug in de tijd! das ff makkelijk restoren

//edit: typo
//end edit