Щі́льність за́пису (packing density) — характеристика носія інформації, що визначається кількістю інформації, яка припадає на одиницю довжини, площі або об'єму носія. Зазвичай вища щільність запису є бажаною, бо вона дозволяє зберігати більші обсяги даних в одному й тому самому об'ємі носія. Тож щільність має прямий стосунок до повної місткості цього носія. Крім того зазвичай безпосередньо впливає на продуктивність конкретного носія, а також ціну.
Класи пристроїв зберігання
Магнітний носій
Твердий диск зберігає дані за допомогою магнітної поляризації на невеликих ділянках поверхневого шару, який покриває диск. Максимальна щільність запису визначається розміром магнітних частинок на поверхні, а також розміром «головки», яка слугує для зчитування і запису даних. Щільність запису на дискових пристроях зросла на багато порядків, відтоді як компанія IBM 1956 року представила перший твердий диск під назвою IBM 350, який мав щільність запису 2000 біт/д2. 2015 року компанія Seagate Technology представила жорсткий диск зі щільністю запису 1,34 Тбіт/д2[], тобто в близько 600 млн разів більшою, ніж на першому диску. Вважають що щільність при нинішніх технологіях запису може продовжувати підвищуватися до понад 1 Тбіт/д2. Нові технології перебувають у стадії розробки і очікується, що збільшення щільності запису продовжиться.
Оптичні диски
Компакт-диски (CD) зберігають дані в крихітних заглибленнях на пластиковій поверхні, покритій тонким шаром дзеркального металу. Стандартний розмір отворів — 0,83 мкм завдовжки і 0,5 мікрометрів завширшки, які розташовані в треках, розміщених за 1,6 мкм один від одного. Щільність запису на такому носієві становить близько 0,90 Гбіт/д2.
DVD диски мають істотно вищу щільність запису, ніж компакт-диски, близько 2,2 Гбіт/д2, оскільки використовують більше поверхні диска, менші отвори (0.64 мкм), і меншу відстань між треками. Одношарові HD DVD і Blu-ray-диски мають щільність запису близько 7,5 Гбіт/д2 і 12,5 Гбіт/д2 відповідно.
1982 року, коли тільки починалось впровадження компакт-дисків, вони мали значно вищу щільність, ніж твердий диск, але відтоді тверді диски просунулись набагато далі й їхні характеристики затьмарили оптичні носії як за щільністю запису, так і повною місткістю кожного пристрою.
Магнітна стрічка
Поздовжня щільність запису на першій магнітній стрічці, UNIVAC UNISERVO, становила 128 біт/д на магнітній стрічці завширшки пів дюйма, що дає об'ємну щільність запису 256 біт/д2. 2015 року компанії IBM і Fujifilm оголосили про новий рекорд для магнітної стрічки, який становить 1,23 Гбіт/д2,, тоді як станом на 2015 рік найбільша щільність комерційно доступної стрічки , становила 0,84 Гбіт/д2.
Дослідження
Низка технологій намагаються перевершити щільність запису на наявних носіях.
2007 року IBM Millipede намагалася комерціалізувати систему на 1 Тбіт/д2 (800 Гбіт/д2 продемонстровано у 2005 році). Ця щільність приблизно дорівнює максимально очікуваній від жорстких дисків. Досі технологія Millipede програвала гонку за щільністю жорстким дискам. Нова технологія IBM, відома як бігова пам'ять, використовує масив з великої кількості дрібних наноскопічних дротів, розташованих у 3D, кожен з яких містить велику кількість бітів для підвищення щільності. Хоча точні цифри не названо, але в новинних статтях IBM йдеться про «збільшення в 100 разів».
Різні технології голографічної пам'яті також намагаються перевершити наявні системи, але вони теж допоки програють гонку, і, за оцінками, можуть також пропонувати до 1 Тбіт/д2. Найкращий на сьогодні продемонстрований результат для неквантових голографічних систем становить близько 250 Гб/д2.
Інші експериментальні технології пропонують ще вищу щільність. Показано, що зберігання за допомогою молекулярних полімерів може забезпечувати 10 Тбіт/д2. На сьогодні найбільш щільний тип пам'яті, показаний експериментально, [en]. Шляхом накладання зображень з різними довжинами хвиль в одну і ту саму голограму Стенфордський університет домігся щільності 35 біт/електрон (приблизно 3 ексабайт/д2), що продемонстровано з допомогою електронних мікроскопів і мідного носія. Про це йдеться в Стенфордській доповіді від 28 січня 2009 року.
У 2012 році ДНК успішно використали як експериментальний носій даних, але потрібні синтезатор ДНК та ДНК-мікрочипи для перекодування. Станом на 2012 рік ДНК утримує рекорд з максимальної щільності зберігання. У березні 2017 року вчені з Колумбійського університету і опублікували метод, відомий як DNA Fountain, який забезпечує досконале зняття інформації з носія зі щільністю 215 петабайтів на грам ДНК, 85 % від теоретичної межі.
Примітки
- M. Mallary та ін. (July 2002). . IEEE Transactions on Magnetics. 38 (4): 1719—1724. doi:10.1109/tmag.2002.1017762. Архів оригіналу за 18 травня 2013. Процитовано 2 квітня 2013.
- Daniel (1999). Magnetic Recording, The First 100 Years. IEEE Press. с. 254.
- IBM claims new areal density record with 220TB tape tech [ 15 вересня 2017 у Wayback Machine.] The Register, 10 April 2015
- HP LTO-6 Media Metal Particle and Barium Ferrite [ 22 грудня 2015 у Wayback Machine.], HP, May 2014
- . ScienceDaily. Архів оригіналу за 1 березня 2009. Процитовано 15 січня 2018.
- . stanford.edu. Архів оригіналу за 8 жовтня 2009. Процитовано 15 січня 2018.
- Next-Generation Digital Information Storage in DNA [ 24 вересня 2015 у Wayback Machine.] Science, September 2012
- Yong, Ed. . The Atlantic. Архів оригіналу за 3 березня 2017. Процитовано 3 березня 2017.
- Erlich, Yaniv; Zielinski, Dina (2 березня 2017). . Science. 355 (6328): 950—954. doi:10.1126/science.aaj2038. Архів оригіналу за 2 березня 2017. Процитовано 3 березня 2017.
Це незавершена стаття про інформаційні технології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Shi lnist za pisu packing density harakteristika nosiya informaciyi sho viznachayetsya kilkistyu informaciyi yaka pripadaye na odinicyu dovzhini ploshi abo ob yemu nosiya Zazvichaj visha shilnist zapisu ye bazhanoyu bo vona dozvolyaye zberigati bilshi obsyagi danih v odnomu j tomu samomu ob yemi nosiya Tozh shilnist maye pryamij stosunok do povnoyi mistkosti cogo nosiya Krim togo zazvichaj bezposeredno vplivaye na produktivnist konkretnogo nosiya a takozh cinu Klasi pristroyiv zberigannyaMagnitnij nosij Tverdij disk zberigaye dani za dopomogoyu magnitnoyi polyarizaciyi na nevelikih dilyankah poverhnevogo sharu yakij pokrivaye disk Maksimalna shilnist zapisu viznachayetsya rozmirom magnitnih chastinok na poverhni a takozh rozmirom golovki yaka sluguye dlya zchituvannya i zapisu danih Shilnist zapisu na diskovih pristroyah zrosla na bagato poryadkiv vidtodi yak kompaniya IBM 1956 roku predstavila pershij tverdij disk pid nazvoyu IBM 350 yakij mav shilnist zapisu 2000 bit d2 2015 roku kompaniya Seagate Technology predstavila zhorstkij disk zi shilnistyu zapisu 1 34 Tbit d2 dzherelo tobto v blizko 600 mln raziv bilshoyu nizh na pershomu disku Vvazhayut sho shilnist pri ninishnih tehnologiyah zapisu mozhe prodovzhuvati pidvishuvatisya do ponad 1 Tbit d2 Novi tehnologiyi perebuvayut u stadiyi rozrobki i ochikuyetsya sho zbilshennya shilnosti zapisu prodovzhitsya Optichni diski Kompakt diski CD zberigayut dani v krihitnih zagliblennyah na plastikovij poverhni pokritij tonkim sharom dzerkalnogo metalu Standartnij rozmir otvoriv 0 83 mkm zavdovzhki i 0 5 mikrometriv zavshirshki yaki roztashovani v trekah rozmishenih za 1 6 mkm odin vid odnogo Shilnist zapisu na takomu nosiyevi stanovit blizko 0 90 Gbit d2 DVD diski mayut istotno vishu shilnist zapisu nizh kompakt diski blizko 2 2 Gbit d2 oskilki vikoristovuyut bilshe poverhni diska menshi otvori 0 64 mkm i menshu vidstan mizh trekami Odnosharovi HD DVD i Blu ray diski mayut shilnist zapisu blizko 7 5 Gbit d2 i 12 5 Gbit d2 vidpovidno 1982 roku koli tilki pochinalos vprovadzhennya kompakt diskiv voni mali znachno vishu shilnist nizh tverdij disk ale vidtodi tverdi diski prosunulis nabagato dali j yihni harakteristiki zatmarili optichni nosiyi yak za shilnistyu zapisu tak i povnoyu mistkistyu kozhnogo pristroyu Magnitna strichka Pozdovzhnya shilnist zapisu na pershij magnitnij strichci UNIVAC UNISERVO stanovila 128 bit d na magnitnij strichci zavshirshki piv dyujma sho daye ob yemnu shilnist zapisu 256 bit d2 2015 roku kompaniyi IBM i Fujifilm ogolosili pro novij rekord dlya magnitnoyi strichki yakij stanovit 1 23 Gbit d2 todi yak stanom na 2015 rik najbilsha shilnist komercijno dostupnoyi strichki stanovila 0 84 Gbit d2 DoslidzhennyaNizka tehnologij namagayutsya perevershiti shilnist zapisu na nayavnih nosiyah 2007 roku IBM Millipede namagalasya komercializuvati sistemu na 1 Tbit d2 800 Gbit d2 prodemonstrovano u 2005 roci Cya shilnist priblizno dorivnyuye maksimalno ochikuvanij vid zhorstkih diskiv Dosi tehnologiya Millipede progravala gonku za shilnistyu zhorstkim diskam Nova tehnologiya IBM vidoma yak bigova pam yat vikoristovuye masiv z velikoyi kilkosti dribnih nanoskopichnih drotiv roztashovanih u 3D kozhen z yakih mistit veliku kilkist bitiv dlya pidvishennya shilnosti Hocha tochni cifri ne nazvano ale v novinnih stattyah IBM jdetsya pro zbilshennya v 100 raziv Rizni tehnologiyi golografichnoyi pam yati takozh namagayutsya perevershiti nayavni sistemi ale voni tezh dopoki prograyut gonku i za ocinkami mozhut takozh proponuvati do 1 Tbit d2 Najkrashij na sogodni prodemonstrovanij rezultat dlya nekvantovih golografichnih sistem stanovit blizko 250 Gb d2 Inshi eksperimentalni tehnologiyi proponuyut she vishu shilnist Pokazano sho zberigannya za dopomogoyu molekulyarnih polimeriv mozhe zabezpechuvati 10 Tbit d2 Na sogodni najbilsh shilnij tip pam yati pokazanij eksperimentalno en Shlyahom nakladannya zobrazhen z riznimi dovzhinami hvil v odnu i tu samu gologramu Stenfordskij universitet domigsya shilnosti 35 bit elektron priblizno 3 eksabajt d2 sho prodemonstrovano z dopomogoyu elektronnih mikroskopiv i midnogo nosiya Pro ce jdetsya v Stenfordskij dopovidi vid 28 sichnya 2009 roku U 2012 roci DNK uspishno vikoristali yak eksperimentalnij nosij danih ale potribni sintezator DNK ta DNK mikrochipi dlya perekoduvannya Stanom na 2012 rik DNK utrimuye rekord z maksimalnoyi shilnosti zberigannya U berezni 2017 roku vcheni z Kolumbijskogo universitetu i opublikuvali metod vidomij yak DNA Fountain yakij zabezpechuye doskonale znyattya informaciyi z nosiya zi shilnistyu 215 petabajtiv na gram DNK 85 vid teoretichnoyi mezhi PrimitkiM Mallary ta in July 2002 IEEE Transactions on Magnetics 38 4 1719 1724 doi 10 1109 tmag 2002 1017762 Arhiv originalu za 18 travnya 2013 Procitovano 2 kvitnya 2013 Daniel 1999 Magnetic Recording The First 100 Years IEEE Press s 254 IBM claims new areal density record with 220TB tape tech 15 veresnya 2017 u Wayback Machine The Register 10 April 2015 HP LTO 6 Media Metal Particle and Barium Ferrite 22 grudnya 2015 u Wayback Machine HP May 2014 ScienceDaily Arhiv originalu za 1 bereznya 2009 Procitovano 15 sichnya 2018 stanford edu Arhiv originalu za 8 zhovtnya 2009 Procitovano 15 sichnya 2018 Next Generation Digital Information Storage in DNA 24 veresnya 2015 u Wayback Machine Science September 2012 Yong Ed The Atlantic Arhiv originalu za 3 bereznya 2017 Procitovano 3 bereznya 2017 Erlich Yaniv Zielinski Dina 2 bereznya 2017 Science 355 6328 950 954 doi 10 1126 science aaj2038 Arhiv originalu za 2 bereznya 2017 Procitovano 3 bereznya 2017 Ce nezavershena stattya pro informacijni tehnologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi