Магнитные жесткие диски в среднем способны хранить информацию в течение 10 лет, однако в лабораториях ведущих производителей и университетов все время разрабатываются новые технологии, призванные достичь более высокого уровня надежности.
Стоит напомнить, что первый коммерческий компьютер, который использовал магнитные HDD, был представлен IBM в 1956 году – IBM 305 RAMAC. В его конфигурацию входило пятьдесят 24-дюймовых HDD суммарной емкостью 5 МБ. Для сравнения, современные HDD емкостью 1 ТБ исполнены в 3,5-дюймовом форм-факторе, но их срок службы по-прежнему не превышает 10 лет.
Новый HDD, который способен надежно хранить данные более 1 миллиона лет, был разработан командой голландских исследователей из Университета Твенте под руководством Йеруна де Фриза.
Конечно, чтобы определить срок службы созданного HDD ученые использовали тесты. По данным Technology Review, исследователи предположили, что при записи данных существует некий энергетический барьер и для того чтобы исказить информацию путем преобразования «0» в «1» нужно его преодолеть. В числе факторов, от которых напрямую зависит возможность преодоления барьера, ученые называют температуру, постоянную Больцмана и колебания на атомном уровне.
Путем несложных расчетов ученым удалось выяснить, что установленный на уровне 63 KBT энергетический барьер позволит увеличить срок службы HDD до 1 миллиона лет, а на уровне 70 KBT – до 1 миллиарда лет.
«Эти значения находятся в пределах достижимости благодаря современным технологиям», - сообщил Йерун де Фриз.
Чтобы доказать свою теорию ученые создали диск со сроком службы более 1 миллиона лет, в основу которого лег тонкий магнитный диск из вольфрама, покрытый защитным слоем нитрида кремния (Si3N4). Отмечается, что вольфрам был выбран из-за свойственной ему высокой температуры плавления (3422 градуса Цельсия), а нитрид кремния – из-за высокой устойчивости к разрушению и низкого коэффициента теплового расширения. Информацию на диск ученые записывали в виде QR-кодов с линиями шириной 100 нм.
Они также не забыли проверить закон Аррениуса с целью подтвердить свою теорию, что надежность и срок службы HDD в основном зависят от температуры элементов, входящих в состав. Результаты исследования показали, что диск со сроком службы более 1 миллиона лет под воздействием температуры 172 градуса Цельсия может хранить информацию в течение 1 часа. Стоит отметить, что созданные исследователями диски выдерживали и 575 градусов Цельсия, но потери данных при этом были колоссальные.
Ученые надеются, что их достижения помогут сохранить значительный объем информации для будущих поколений.