Lưu trữ dữ liệu: Ngày ấy và bây giờ

Kích thước ổ đĩa lưu trữ càng nhỏ, dung lượng lưu trữ càng tăng... đó chính là sự thay đổi lớn nhất trong 6 thập kỷ qua.

Theo IDC, năm nay số lượng dữ liệu sẽ tăng 2.16 zettabyte trên toàn thế giới (1 zettabyte tương đương hơn 1 tỷ TB). Đến năm 2016, con số này sẽ là 3,77 zettabyte. Thiết bị lưu trữ và công nghệ bán dẫn là hai lĩnh vực phát triển nhanh nhất. Tính theo chu kỳ từ 12 đến 18 tháng, các ổ HDD, SSD... sẽ có dung lượng tăng gấp đôi.

Trong khi đó, ổ đĩa máy tính để bàn hiện nay có dung lượng càng lớn: 4TB (cuối năm nay sẽ là 5TB) đủ để giữ 1 triệu hình ảnh hoặc 562 giờ video HD. Đến năm 2020 Seagate cho biết, họ sẽ cho ra mắt ổ cứng máy tính 60TB, đủ lưu trữ 12 triệu hình ảnh hoặc 6.750 giờ video HD.

Đó chính là xu hướng phát triển của các thiết bị lưu trữ, tương lai là thế còn quá khứ như thế nào? Ở bài viết này, chúng tôi xin điểm lại và so sánh các thiết bị lưu trữ xưa và nay.

Thẻ nhớ microSD từ 128MB cho đến đến 128GB

Với khả năng lưu trữ ngày càng tăng (tỷ lệ tăng trưởng đạt 175 % mỗi năm), bộ nhớ flash NAND vẫn còn “trẻ trung” và đang “lớn dần”...Vào năm 1987, Toshiba đã công bố NAND đầu tiên. Năm 1995, công ty giới thiệu một thẻ nhớ 40MB cho máy ảnh. Gần 20 năm sau, thẻ nhớ microSD nhỏ chưa bằng một móng tay với dung lượng 128 MB đã ra đời, có thể lưu trữ hơn 100 tỷ byte dữ liệu. Và mới đây, SanDisk giới thiệu thẻ nhớ microSD dung lượng 128 GB. Có nhiều bạn tự hỏi rằng với 128 GB lưu trữ được những gì? Đó là khoảng 32.000 bài hát, 27 phim DVD và lên đến 250.000 bức ảnh. Và trong thời gian tới, bộ nhớ flash NAND vẫn còn tiếp tục phát triển và 3D NAND hứa hẹn sẽ là giải pháp tốt trong tương lai.

Dung lượng HDD tăng 1 triệu lần

Năm 1956, IBM giới thiệu ổ HDD đầu tiên mang tên RAMAC 350 (Random Access Method of Accounting and Control). RAMAC 350 có “ngoại hình” và kích thước “hầm hố”, nặng khoảng một tấn. Nó có dung lượng 5MB, chỉ “cất giữ” được một bài hát MP3, với chi phí khoảng 1.000 USD cho mỗi megabyte.

Hôm nay, các HDD có kích thước chỉ 3.5-inch, dung lượng lưu trữ 4TB (5TB vào cuối năm nay), có thể lưu đến 760.000 bài hát. Ngoài ra, ổ đĩa trung tâm dữ liệu của WD, chứa đầy khí heli có dung lượng lên đến 6TB. Bạn nghĩ rằng thế đã là rất lớn? Đến năm 2020, Seagate hy vọng một công nghệ gọi là HAMR cho phép tăng dung lượng HDD lên đến 10 lần. Có nghĩa rằng, ổ HDD trong tương lai có dung lượng 60TB, đủ chứa 15 triệu bài hát hoặc 6.750 giờ video HD.

Giải pháp lưu trữ cho doanh nghiệp

EMC Symmetrix đóng vai trò là máy chủ ảo đầu tiên trong giải pháp xây dựng dữ liệu cho công ty, tổ chức. Bên trái là EMC Symmetrix 1 có dung lượng 2GB, bên phải EMC Symmetrix VMAX (thế hệ thứ 10) có dung lượng 2 petabyte, gấp 1 triệu lần so với thế hệ đầu tiên.

Tốc độ ngày càng lớn

Ở phía trên là Dysan Disk Pack ra đời vào những năm 70 với dung lượng 200MB, "tấm đĩa" này có kích thước 14 inch, nặng khoảng 0.5kg. Disk Pack có thể lắp vào ổ đĩa cứng IBM 1311, mỗi đĩa có 20 sector (vùng vật lý), mỗi sector có dung lượng 100 ký tự và chuyển dữ liệu ở 50Kbps. Ở phía dưới là một ổ đĩa flash Toshiba 512GB NAND chuẩn PCIe mà bạn có thể tìm thấy trong một thiết bị di động, nó có thể đạt băng thông 2Gbps với 4x PCIe 2.0.

Kích thước ngày càng nhỏ hơn

Bên trái là ổ đĩa RA80 xuất hiện vào những năm 80, là một trong những thiết bị lưu trữ đầu tiên sử dụng ổ đĩa platter (ổ đĩa từ), kích thước 14 inch, dung lượng 124 MB, bao gồm 30 sector, mỗi sector có khả năng lưu trữ 412 byte dữ liệu. Bên phải là ổ Microdrive 5GB từ Seagate, thực ra các ổ Microdrive ra mắt vào năm 1999 bởi IBM có kích thước 1,8 inch., 1 inch và 0,85 inch, được sử dụng trong các máy nghe nhạc MP3, chẳng hạn như máy nghe nhạc iPod. Microdrive là ví dụ điển hình nhất về công nghệ ổ cứng cho phép “nhồi nhét” dung lượng lớn vào một kích thước nhỏ. Ngày nay, bạn dể dàng thấy những ổ cứng máy tính dung lượng 2TB với kích thước 2.5 inch (trung bình 760GB/mỗi inch).

SSD ngày càng rẻ

Một vài năm trước ổ cứng trạng thái rắn (SSD) rất đắt đỏ, đó là lý do tại sao nó không được quan tâm tới việc thay thế cho ổ cứng cơ học, mặc dù SSD nổi trội hơn nhiều so với HDD truyền thống xét về thời gian khởi động, truy cập dữ liệu, tốc độ đọc và ghi...Ngày nay, với công nghệ phát triển với tốc độ chóng mặt, các ổ SSD có xu hướng ngày càng rẻ, bên cạnh đó các SSD trong tương lai sẽ có công suất cao gấp nhiều lần so với hiện tại.

Lưu trữ dạng băng từ sẽ bị “khai tử”?

Lưu trữ dạng băng từ (Tape) xuất hiện đầu những năm 50, hồi chuông báo tử đã được dự báo nhiều lần nhưng cho đến nay chúng vẫn còn tồn tại, mặc dù mức độ phổ biến không bằng nếu không nói là quá “nhỏ bé” so với lưu trữ ổ đĩa.

Bên trái là ổ băng từ IBM 726 (ra mắt năm 1952) có dung lượng lưu trữ 2MB, bây giờ các băng từ vi tính (tape cartridges) có thể chứa đến 6TB dữ liệu, vào năm 2022 con số này được dự đoán sẽ là 128 TB. Bên phải là tủ băng từ IBM TS3500 (2013) có dung lượng lên đến 125PB, cần biết rằng chỉ với 1 PB (1024TB) là bạn có thể lưu trữ hơn 13 năm video HD.