Wie sieht eigentlich die Zukunft der Datenspeicher aus? Festplatten wurden bereits durch SSD ersetzt, doch wie wird sich die SSD weiterentwickeln? Dieser Artikel wagt einen Blick auf neue Technologien zur Datenspeicherung…
Von der Festplatte zur SSD:
Die bisherigen Datenspeicher basieren auf der Veränderung von physikalischen Eigenschaften der im jeweiligen Datenspeicher eingesetzten Werkstoffe. Bei Magnetbänder und Festplatten sind das magnetische Eigenschaften. Bei DVD und BluRay sind es optische Eigenschaften und bei USB-Sticks und SSD sind es elektrische Eigenschaften.
Auch wenn die Markteinführung von SSD laut Wikipedia ins Jahr 1978 zurück reicht wurde diese Art von Datenspeicher für den normalen Endkunden erst etwa in den 90er Jahren interessant und relevant.
Der DNA Datenspeicher:
Ein möglicher Nachfolger für die SSD könnte der DNA Datenspeicher werden. Diverse Wissenschaftsmagazine berichten seit einiger Zeit darüber, so auch die 3sat Sendung “nano“ vom 14.12.2023. Die aktuelle Forschung zum DNA Datenspeicher wird unter anderem an der TU München betrieben. Ein DNA Datenspeicher speichert die Informationen in der Molekülstruktur der vier organischen Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin.
Zur Nutzung der DNA als technischer Datenspeicher geht es nun im Prinzip lediglich noch darum, einen binären Code aus Nullen und Einsen, wie er in jedem konventionellen Speichermedium abgelegt werden würde, in eine geeignete Abfolge der Nukleotide umzusetzen und aus dieser Vorlage künstliche DNA herzustellen.
Der so geschaffene Datenspeicher kann dann wieder entziffert und schließlich mit dem eingangs genutzten Kodierungsverfahren wieder in die binären Ausgangsdaten zurückübersetzt werden. Die DNA-Speichertechnik profitiert damit direkt von den Entwicklungen der allgemeinen Gentechnik.
Die organische Base Adenin verschlüsselt den Binärcode 00 und die Base Thymin verschlüsselt 11.
Aus Binärcode 01 wird Cytosin und aus Binärcode 10 wird Guanin. Am Ende bekommt die DNA noch eine “Glashülle“ und schon ist der DNA Datenspeicher fertig. Natürlich ist es noch nicht ganz so einfach und die Entwicklung steht wohl eher noch am Anfang. Bis der Massenmarkt davon profitiert wird es sicher noch sehr viele Jahre dauern. Doch wer weiß wie schnell sich diese Technologie in mobile Systeme integrieren lässt. Im Vergleich mit konventionellen Speichermedien sind die Verfahrensschritte aktuell noch sehr aufwendig und teuer, schwierig zu automatisieren und nur schwer in praktikabel nutzbare mobile Systeme einzubinden. Deshalb sind sie vor allem für die stationäre Archivierung größter Datenmengen über lange Zeiträume hinweg geeignet. Aus technischer Sicht sollten sie hier bereits mittelfristig praktikabel einsetzbar sein. Ein mögliches Einsatzgebiet wären also Serverfarmen und die Datenspeicherung bei Cloud-Diensten die ihre Daten dann per DNA speichern.
Magnetbänder mit neuer Beschichtung:
Laut einem Artikel der Computerbild vom 27.09.2022 wird auch an neuen Beschichtungen für Magnetbändern gearbeitet und geforscht. Die maximale Speicherkapazität von SSDs beläuft sich aktuell auf rund 100 Terabyte. Eine kostengünstigere Alternative sollen Magnetbänder sein, die durch die Verwendung eines neuen Beschichtungsmaterials künftig Kapazitäten von mehr als 1.000 Terabyte versprechen.
LTO nennt sich diese Technik und steht für Linear Tape Open. Als Beschichtungsmaterial kommt aktuell Bariumferrit und demnächst Strontiumferrit zum Einsatz. Von LTO für Privatanwendern habe ich allerdings noch nichts gehört und gelesen.
Quellenangaben:
Dieser Webartikel basiert auf einem nano-Bericht vom 14.12.2024 und folgenden Quellen aus dem Internet: