З двох - які кращі архівні носії - Standard HDD або Flash


14

У цих двох технологіях існують два абсолютно різних механізму "бітової гнилі", які, як очікується, триватимуть довше? Що за своєю суттю вище за архівні цілі. Чи буде магнітний домен (GMMR) у "стандартному жорсткому диску" тривати довше, ніж плаваючі ворота флеш-комірки в процесі CMOS. тобто, яка фізика диктує повільніший процес розпаду. Припустимо, що клімат контролюється, а також припускайте, що вартість, інтерфейс та фізичний розмір не є протипоказанням. Це слід судити / аргументувати, виходячи лише із відносних достоїнств механізмів розкладу бітів / фізики ТОЛЬКО.

Оновлення - за 1 день до закінчення терміну виграшу:

Оскільки цей сайт стосується дизайну, я дуже свідомо обмежив питання. Якщо ви розробляєте продукт (з uController і т. Д.), Який потрібно буде простоювати протягом тривалого періоду, то бітова гниль все ж вступає в гру - чи знаєте ви, що система знову загориться при потребі? тобто вам, ймовірно, потрібно зберігання архівного типу. Ви проектуєте Flash? або ви потім вкладаєте інтерфейс жорсткого диска? Це природна перша гілка дерева рішень. Після того, як ви введете IDE / SATA або подібний інтерфейс для жорсткого диска, то всі інші технології, можливо, можуть вступити в гру. Але я навмисно обмежив це, щоб не допустити сходження з рейок в імовірно занепадаючі технології або принаймні технології, які обмежували б сферу застосування.

Я також відредагував питання, щоб обмежити дискусію щодо інтерфейсів (інтерфейсів), оскільки не хотів обговорювати відносні швидкості інтерфейсу, щільність і т. Д. Навчання цих питань, звичайно, вітається, але як доповнення до відповіді на головне питання (и).

Поки що була дуже висока ступінь анекдотичної особистої рефлексії. Зовсім не бажане! Я не буду присуджувати винагороду на основі ремінісценції. Я зателефоную @ Danny-kmack для принаймні дослідження деяких джерел, що підтверджуються сторонніми сторонами, наприклад, університет Твенте *.

Більше математики, більш авторитетного пошуку, НЕ анекдотів. Бонуси за залучення енергії активації та те, як це зв’язати рівняння Арреніуса, зароблять додатково! Деталі про те, як виходять з ладу магнітні домени та що рухає до них, і те саме, як тунель Фоулера-Нордхейма (FN) на плаваючі ворота відскакує - це все-таки FN?

Ще один виклик: на цей раз до @ kitt-szzzz для розумної ідеї побудови системи, яка оновлює флешку, щоб гарантувати, що бітова гниль не їсть дані, ви торгуєте зносом на довголіття. На жаль, блукання / дихання перед рукою відволікає хорошу ідею.

Примітка до Модів: - Так, я повернуся та прибираю сюди зайві речі - або як тільки побачу кращі відповіді, або зрозуміло, що цього не виникне.

Пам’ятайте, що ключовою частиною ЕЕ є вміння аналізувати та робити математику, розуміти займану фізику.

Це, безумовно, може допомогти людям у майбутньому розробити вбудовані системи, які могли б перебувати у цій галузі або навіть для довгострокових виробів. - це все одно надія .


3
Off topic для цього сайту, оскільки це не питання дизайну. Може бути доцільним для суперкористувача
tcrosley

6
@tcrosley: Хоча на початку я погодився б, що це не дизайн, я передумав. Він запитує більше про довгострокову життєздатність зберігання даних і таким чином це питання дизайну. Я б не закривав це (це не покупки).
Густаво Литовський

3
Змінено, щоб уточнити питання і обмежити його сферою, що цікавить.
заповнювач

1
Що особливо цікаво тут, це те, що ми зазвичай думаємо про спалах як обмежений у циклах запису / стирання, що тут не було б фактором - обмеження в режимі необмеженого часу не є таким, про яке йде мова. З іншого боку, механічна або мастильна несправність рухомих частин приводу? Але механічний привід, ймовірно, також залежить від флеш-пристрою (якогось типу) для зберігання його прошивки.
Кріс Страттон

2
Мені цікаво, чому це єдині два варіанти. DVD явно набагато перевершує обидва, тривалістю життя в століттях.
користувач207421

Відповіді:


3

EDIT Добре з відредагованим змістом питання я все ще трохи плутаю те, що ви сподіваєтесь отримати з відповіді. Коротка і проста відповідь на ваше запитання "це залежить". Не існує такого поняття, як "ідеальний архівний засіб".

Те, що ви говорите про те, що "оновлення флешки" - це гарна ідея, ще більше бентежить проблему. Ви просите нас сказати лише на основі фізики технології спалаху з плаваючими воротами та технології зберігання GMR, "яка є вищою". Що ж, оновлення флеш-пам’яті кожного разу, коли вона наближається до межі збереження, не обговорює жодної з цих тем, і все ж це все ще звучало як те, що ви хотіли почути.

Flash може тривалий час зберігати дані в певних умовах і з певними міркуваннями, що приймаються до виробничого процесу, який встановлює параметри того, наскільки ефективно плаваючий затвор зберігає заряд, який він задається. Якщо чесно, я не в області виробництва напівпровідників, тому не можу описати вам, що це за параметри. Але проблема полягає в тому, що навіть якщо я можу сказати вам, що "у спалаху триваліший термін зберігання, якщо ви легували область X матеріалом Y і зробили цю частину воріт більше", це, здається, нікому не допоможе створити систему, яка зберігає інформацію довше.

Одним із головних моментів моєї відповіді було показати вам, що технологія спалаху, що використовується в PIC EEPROM, і спалах, що використовується в стандартному SSD, і спалах, що використовується в компактному спалаху, мають надзвичайно різні характеристики. Незважаючи на те, що Intel 520 SSD є набагато сучаснішим елементом технології, ніж PIC, він гарантує збереження лише протягом 1 року . Це залежить від процесу виготовлення, і без великої кількості інформації про те, що можливо навіть у виробничому світі, я не можу почати робити математику та цифри, щоб спробувати показати вам, що можна створити власне "кращий" архівний носій, ніж стандартний жорсткий диск.

GMR може бути чи не найкращим способом зберігання магнітної інформації на диску, коли ви оптимізуєте для збереження даних. Перший комерційний привід за допомогою цієї технології був випущений лише в 1997 році, хто знає, який реальний час утримання на цих дисках? Ідеї ​​сучасного зберігання, як правило, спрямовані на оптимізацію щільності, що часто негативно впливає на час утримання. Цілий коментар про те, що я не зміг знайти специфікації WD щодо періодів зберігання даних, також був ще одним моментом: у світі даних не є проблемою того, як довго можна безпечно зберігати дані.

Коли справа доходить до цього, коли ви дивитесь на те, що ви дивитесь на терміни, що перевищують приблизно 10 років, це стає трохи дивним, намагаючись знайти розумний метод зробити це. Сьогодні ви можете порівняно дешево зберігати 3 ТБ даних на одному 3-дюймовому накопичувачі. У 2002 році було випущено перший жорсткий диск, який міг вмістити 137 Гб. У 1983 році було випущено перший накопичувач 3 ½ дюйма потужністю 10 Мб. У 1956 році перший накопичувач, здатний зберігати 5 Мб даних, був розміром з два холодильники.

Що я тут отримую, це те, що кожну проблему можна оптимізувати . Чому ви її оптимізуєте, що ви готові зробити для досягнення цієї мети і що ви намагаєтеся досягти, встановіть параметри для цієї оптимізації. Я не можу виробляти інші плаваючі ворота, ніж ті, що є в продажу зараз, тому я зробив все можливе, щоб надати кілька різних відповідей, виходячи з того, що є в продажу зараз. Я не можу зробити власні жорсткі диски, тому я зробив все можливе, щоб відповісти, шукаючи, що зараз є. Обидва ці речі перебувають у милості того, що зробили інші люди для оптимізації, що, як було сказано раніше, було не часом збереження даних, а щільністю даних.

Вибачте за те, як довго це було, але сподіваюся, ви отримаєте те, що мені потрібно, щоб відповісти на питання?


О людино, це питання, яке я думаю про ВСЕ ЧАС. Щось я одержимий - це тривалість засобів масової інформації. З якихось химерних причин, коли я був молодшим, я був розчарований непостійністю речей, і я прагну знайти щось, на чому моя колекція тупого лайна з Інтернету може тривати вічно. Як довго ви сподіваєтесь архівувати? Це повністю міняє бальну гра, але я припускаю, що питання полягає в тому, що "до тих пір, поки ви зможете залякати", щоб це тривало ".

Зауважте, що я також повинен ігнорувати передумови цього питання, тому що ви починаєте вникати в надзвичайно тупий сценарій: якщо у вас є набір магнітів Samarium-кобальт, розміром з тюбик помади зберігається рівно 1 біт (нуль поляризований так, що північ стикається з одним напрямком через котушку, яка її оточує, а одна поляризована в протилежний бік), тоді це буде ДУЖЕ при зберіганні даних на вічність, і я думаю, що ефективніше, ніж усе, що ви могли зробити із спалахом, але не дуже щільно упакованим і надзвичайно дорогим .

Отже, щоб повністю зупинити свій власний прямий питання, найкращим носієм зберігання, мабуть, є чорнило на папері. Не дуже щільно, але є ряд рішень, де, якщо ви отримаєте розумний принтер (близько 600 точок на дюйм), і трохи приємного паперу, ви можете розмістити ~ 500 КБ нестиснуто на одному аркуші 8,5 "x11". Ознайомтесь із цим сайтом щодо реалізації відкритого коду. Зауважте, що для повернення даних вам знадобиться сканер, який може бути досить здатним (близько 1000 dpi, не переплетених). Я б припустив, що ви хочете зробити це ще менш щільним, щоб інформація з цього моменту ще читалася десятиліттями.

Назад до того, що саме ви запитували:

Магнітний носій має термін зберігання ~ 10 років до втрати кодованої інформації через постійне витягування магнітного поля Землі. Це може бути коротшим або довшим, залежно від того, наскільки щільно упакована інформація, але правило, як правило, 10 років для магнітних даних, як правило, добре тримається, але я не дуже намагався перевірити це проти чогось занадто сучасного ... дійсно, нічого протягом останніх 15 років може бути гіршим, ніж це для утримання. Я знаю, що це безумовно стосується дискети 5,25 "та 3,5", але сучасні жорсткі диски, ймовірно, набагато гірші. Раніше було відомо, що інформація кодувалася як один біт на магнетично активне зерно на поверхні блюдо в жорсткому диску. У наші дні, окрім зерна на приводі, які набагато тонші (і, отже, більш чутливі до зовнішнього магнітного впливу), вони також зберігають кілька шматочків на зерно (тому північ спрямований вгору - 00, а північ - 11, північ - зліва 1, а північ праворуч - 10 тощо) Це означає, що навіть якщо вони були настільки стійкими, як великі зерна до потягу земного поля, між станами, що визначають інформацію, існує більш тонка лінія. Незважаючи на це, я не зміг знайти нічого із Western Digital, що дало прямий термін зберігання даних про комерційні продукти.

Збереження флеш-пам’яті стає гіршим, чим менше флеш-комірка. В даний час серія Intel 520 (SSD, яким я володію) говорить, що вона "відповідає або перевищує вимоги щодо витривалості та збереження даних SSD, як зазначено в специфікації JESD218" . Дивлячись на цей стандарт - це біль, тому я дам вам коротку версію: мінімум 1 рік при 30 ° C.

Отож, довга історія: HDD виграє в рівнянні щільності та часу. Руки вниз. Мінус полягає в тому, що якщо ви збираєтеся вкрай тривалий термін зберігання, вам доведеться періодично оновлювати дані (я, мабуть, спробував би це робити раз на рік), і через декаду або близько того вам доведеться турбуватися про цілісність механізмів всередині стандартного жорсткого диска. Однозначно існують різні технології зберігання флеш-пам’яті, і по суті, менш щільні, які ви готові бути довгоживучими, ваші дані можуть зберігатися без міграції. Кінцевий (хоча і досі розумний) архівний носій - це, мабуть, промислова флеш-технологія, але вона не буде дуже щільною. Дивіться у блоці нижче ще кілька прикладів того, про що я говорю!

Деякі інші випадкові думки:

  • Якщо ви коли-небудь чуєте про те, як компакт-диски мають 70-річний термін зберігання, це ґрунтується на ідеї, що у вас є компакт-диск з архівною якістю, і ви ДУЖЕ ніжні з ним. Компакт-диски мають металевий шар, який окислиться, якщо в металевому шарі, прикріпленому до пластику, є навіть найдрібніші порушення, і саме тому більшість компакт-дисків мають термін зберігання близько 10 років. Навіть компакт-диски, комерційно виготовлені, страждають від багатьох різних питань. Згораючі носії, на відміну від носіїв, створених на фабриці, що тисне на конкретні компакт-диски, також використовують органічний шар барвника, який може вицвіти ще швидше (особливо під впливом УФ, як прямі сонячні промені). Я б не вірив, що більшість записуваних компакт-дисків не мають помилок за останні 2 роки, якщо вони не зберігалися в надзвичайно сприятливих умовах
  • Якщо ви дійсно, дійсно потрібно зберігати цю інформацію назавжди, перевірте ПІК середнього і нижчого класу. Вони мають бортовий EEPROM, який має перераховане зберігання більше 40 років! Це те, що змушує мене припускати, що там у дикій природі повинні бути досить інтенсивні носії для зберігання флеш-пам’яті
  • Оглядаючи посилання на накопичувачі, я знайшов цей цікавий із Western Digital. Їх 8 Гб компактна флешка має очікуваний термін роботи 324,3 року, якщо ви пишете 135,2 ГБ на день. Здається, це може бути ідеальним рішенням у поєднанні з якимсь промисловим мікроконтролером, який щодня оновлює інформацію або щось подібне. Напевно, вам буде важче розібратися, як тримати його живлення протягом наступних 324 років (хоча ядерна електростанція / бета-вольтаїк?) ... Я не занадто сильно замислювався над очікуваним збереженням даних, коли не в використання, це може бути не дуже добре.
  • Все з часом згасає! Якщо ви збираєтесь надзвичайно тривалий термін зберігання (тобто ваші пра-пра-правнуки в колонії Марса), по суті, немає механізму передачі даних, який в кінцевому підсумку не зникне. Як приклад: у вас навіть є дискет 5,25 "? Якщо у вас була шалена установка для того, щоб оновити свої дискети від 25 років тому, це, напевно, зараз почувається досить нерозумно! Все, що насправді є абсурдним, ви працюєте, щоб налаштувати зараз, ймовірно USB з часом зникне, SATA, FireWire, eSata, PCI, і все це. Найкращий спосіб переконатися, що ваша інформація виживає - це ввести її у якийсь формат, який можна зрозуміти без будь-якої допомоги машини. хто бачить фотоальбом, він зрозуміє, чи зможе він зберігати його та побачити анотації, написані вами ручкою.
  • Якщо ви хочете побачити якусь божевільну інженерію, щоб мати годинник, який триває вічно, перегляньте годинник 10 000 років

1
Ви можете використовувати величезні теги QR для роздруківки. Але тонер лазерного принтера іноді вимикається через деякий час, тому ви перекладете питання на те, який принтер використовувати (і паперовий).
jippie

У мене сотні компакт-дисків, багатьом з них майже тридцять років, і я ніколи не знаходив жодного з такою проблемою, як ви описуєте. Я думаю, що ваші оцінки за життя потрібно переглянути вгору.
користувач207421

Мені подобається ваша ідея використання uController, щоб зберегти SSD свіжим, занадто багато зайвих речей.
заповнювач

@EJP Я зробив набагато більше вигляду, і довге і коротке це те, що там є дуже багато дешевих компакт-дисків, і є навіть такі, які вкладуть фарби в підкладку, щоб виглядати дорожче. Багато популярних брендів використовують сторонні групи, щоб фактично виготовляти свої компакт-диски, і тому у них є проблеми контролю якості. Як найкраще я міг знайти, середній термін служби CD-R становить 10 років. Я відповідно перегляну свою відповідь. Мені цікаво, коли ви востаннє проходили перевірку та перевіряли, що 100% усіх даних про ці "сотні компакт-дисків" все ще були абсолютно такими ж, як і коли вони були новими ...
Kit Scuzz

1

Чудове запитання!

Якщо припустити ідеальні умови, жорсткий диск повинен тривати значно довше (50+ років), ніж флеш-пам’ять (~ 10 років). Однак, вважаючи неможливим досягти цих ідеальних умов. Якщо ви вважаєте, що РЕАЛЬНО хороші, але можливо досягти умов, флеш-пам’ять прослужить набагато довше (~ 6 років), ніж магнітна пам'ять (~ 2 роки). Для додаткового повороту флеш-пам’ять, затверділа радіацією, може бути надійною до 20 років. Якщо ви є бізнесом, ви використовуєте жорсткі диски, підключені в конфігурації RAID, і якщо ви замінюєте диски за необхідності, ваші дані зберігатимуться назавжди!

Джерела:


1
посилання на * .ppt зламане
заповнювач місця

Superuser-посилання є анекдотичним, U Twente добре, але виведіть дані вперед, зробіть розрахунки або покажіть, як вони могли бути використані.
заповнювач

0

Жорсткий диск магнітно відбиває сигнал на глибину лише кілька сотень зерен кобальту. SSD заряджає Silcon. Обидва мають занепад або півжиття.

Я особисто відчуваю, що записування CD / DVD значно довше, оскільки це механічно змінює носії інформації, не маючи такого періоду напіввиведення.


Правда, але не всі оптичні носії створені рівними, і багато з них мають дуже короткий термін служби, якщо ви не купуєте належної архівної якості. Друг високомірно оцінює Blu-ray диски за фізичне довголіття завдяки способу, який вони побудовані, але ви повинні пам’ятати, що щось подібне може забруднитися / подряпатися та бути непотрібним. Якщо у вас є принаймні 2 копії чогось, у двох різних місцях у вас немає резервної копії.
Джон У

1
Які висновки ви робите з "кількох сотень зерен кобальту"? Який час розпаду магнітного проти спалаху? -1 поки що.
заповнювач

0

Задіяні різні фактори, і ви не вказали жодного з них у своєму питанні:

  1. Об'єм даних - наскільки великі ваші дані? ГБ, ТБ, ЕБ тощо?
  2. Embeddednes - Ви хочете зберігати дані у вбудованих системах? Мікро- чи RAID-системи зберігання?
  3. Доступність - Ви хочете швидкого доступу до своїх даних? ns, ms, s, m ... днів?
  4. Вартість - скільки ви готові витратити на свій архів? \ $
    ,
    $,
    ?
  5. Надійність - Наскільки надійним ви хочете, щоб ваш архів був? місія критична?
  6. Довговічність - як довго ви хочете захистити свій архів? 1, 5, 10, 15, 20, 100 років?
  7. Технічна спроможність - наскільки можливим є ваше зберігання для вашої заявки? Ви хочете зберігати дані реєстратора даних про вологість протягом 100 років?
  8. Технологічна стійкість - наскільки еластичним повинен бути ваш архівний метод? Архівні технології швидко змінюються. Якщо ви сьогодні архівуєте за допомогою стрічкового накопичувача, він не буде доступний через 10 років! Якщо ви зберігаєте свої дані на певному типі жорсткого диска, цей інтерфейс жорсткого диска (SAS, FC, SCSI, PATA, SATA, ST-506, ST-412, ESDI тощо) буде застарілим протягом наступних кількох років!

Моя коротка відповідь: Жоден із цих двох згаданих вами не підходить для архівних цілей, оскільки моє визначення архіву може відрізнятися від вашого.

Flash і HDD служать двом різним цілям, але в сучасному світі вони збігаються в точці ближнього зберігання. Я розробив пристрокові одиниці зберігання за участю обох.

Flash-медіа забезпечує швидший час читання, але ніколи не призначений для архівних цілей. Плаваючий полі може втратити свій стан, якщо належний захист від оксиду не застосовується на Si. Я дуже тісно співпрацював із командою flash, і вони намагалися дотримати час утримання HTOL.

У вбудованому світі (мікроконтролери, дискретні мікросхеми флеш-пам’яті тощо) функція перепрограми флеш-пам'яті є більш вигідною порівняно з іншими вбудованими сховищами, такими як OTP, MTP.

У споживчих пристроях ключовою особливістю є портативність спалаху (невеликого розміру). Порівняйте SD-карту через міні-DVD або дискету в цифрових камерах.

Ємність флеш-пам’яті обмежена геометрією Si та доступною технологією Si.

Жорсткі диски використовуються для масового зберігання, а їх ємність перевершує потужність флеш-пристрою. Жорсткі диски можуть страждати від вигадок ( http://en.wikipedia.org/wiki/Stiction#Hard_disk_drives ). Тож якщо ви плануєте поставити дані на жорсткий диск, вимкніть їх та зберігайте; Це може бути не гарною ідеєю для архіву.

Ви можете використовувати жорсткий диск як архівне зберігання; Якщо він знаходиться у постійно обертовому масиві з ZFS, як файлова система. У ваших запитаннях жорсткі диски не враховують мовчазну пошкодження даних або гниття, тому вам доведеться використовувати автоматичну корекцію файлової системи для архіву.

Хоча це не те, про що ви просили, але мені здається, що я включив це у свою відповідь. На мою думку, різні технології магнітної стрічки (включаючи DLT, LTO тощо) - найкращий спосіб архівації даних. Ціни знижуються зі збільшенням обсягу ваших даних. Вони мають кращу ударну стійкість на жорстких дисках. Термін їх зберігання довший, ніж на жорстких дисках. Вони не порівнювались із флеш-носіями щодо збереження та відновлення даних . З цієї причини ця технологія все ще продається і купується навіть тоді, коли носій із випадковим доступом доступний і досить дешевий.

Я також хотів би зазначити, що DVD / CD на основі барвника можуть не використовуватися в архівних цілях, але можуть бути пресовані носії.

Подальше читання:


0

Дослівні мають невелику кількість сказати на цю тему:

http://www.verbatim-europe.co.uk/en_1/page_are-hard-disks-and-usb-sticks-an-alternative-for-storage-or-are-they-threatened-_2_1.html?con= 2

Загальний предмет архівації даних та археології є цікавим і все ще розвивається. Див., Наприклад, LOIRP . У цій ситуації стрічки з 60-х років вижили просто чудово, але пошук потрібного обладнання та програмного забезпечення для їх читання є серйозною проблемою.

Можливо, також є уроки, які можна отримати в Музеї обчислювальної техніки, які намагаються отримати систему ICL 25 з епохи 70-х років . Це не описано на цій веб-сторінці, і я не можу знайти належну посилання, але я вважаю, що вони прочитали дані з цих 40-річних дисків; однак механічна надійність їх зараз досить низька, і вони не збираються регулярно їх виконувати.

(не справді відповідь, але не суб'єктивна)

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.