Veri depolama teknolojilerinde çığır açan yeni bir buluş sayesinde tek bir cihazın beş boyutta veri kaydedebilmesi ve bunu milyarlarca yıl boyunca güvenli bir biçimde saklayabilmesinin olanaklı olduğu görüldü. Bu etkileyici teknoloji mümkün kılanlar ise Southampton Üniversitesi'nin Optik Araştırma Merkezi bünyesindeki bir grup araştırmacı.
Peki bu teknoloji nasıl çalışıyor? Söz konusu 5D veri diskleri verinin termal olarak sabit diskler üzerine femtosaniyelik lazer patlamalarıyla yazdırıldığı bir yöntem kullanıyor. Bu ifade konuya yabancı olan okuyuculara biraz yabancı gelebilir, ama yazının ilerleyen bölümlerinde bunu detaylı bir biçimde anlatacağız.
Bu keşfin en önemli unsurlarından biri söz konusu depolama cihazının her bir disk başına 360 TB'a kadar bir alan sunabilmesi ve 14 milyar yıl boyunca herhangi bir veri kaybı olmadan oda sıcaklığında hayatta kalabilmesi. Ayrıca, bu diskler gerektiğinde 1000 derecelik sıcaklıklara kadar da bir dayanıklılık gösterebiliyor.
Yapılan hesaplamalara göre dünyanın 2020 itibariyle ortalama 27 milyar terabyte'lık veri üreteceği düşünüldüğünde böyle bir buluşun ne kadar gerekli olduğu daha iyi fark edilebilir.
5D veri diskleri neden önemli?
Fiziksel medya araçları üzerinde depolanan verilerin sonsuza kadar saklanamıyor. Bu durum CD'ler ve DVD'lerden taşınabilir flaş disklere, sabit disklere ve katı hal sürücülerine kadar her şey için geçerli.
Diğer yandan bilim insanlarının yaptığı çalışmalar sonucunda iyice mükemmelleştirilen bu depolama aracı kişisel verileri 5D diskler üzerinde çok daha uzun sürelerde gelecek nesiller için depolamamıza olanak tanıyor.
Milyonlarca yıl sonrasına ait gelecek nesillerin çok daha fütüristik bazı teknolojilere sahip olacağı muhtemel, fakat her halükarda bu disklerin 21. yüzyıla dair bilgileri saklamak için harika bir yol olduğunu söyleyebiliriz. Bununla birlikte bu yeni teknolojinin tüketicilere ulaşması için biraz zaman geçmesi de gerekecek.
5D disk teknolojisi nasıl çalışıyor?
Southampton Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bu 5D teknolojisini aslında ilk olarak 2013'te duyurdular, fakat o zamanlarda bu teknoloji en iyi haline getirilmemişti. Zira o yıllarda bir disk üzerinde yalnızca yaklaşık 300 KB'lik bir test verisi depolayabiliyordu.
En ideal haline ulaştırılan cam 5D diskler çap olarak bir CD, DVD ya da Blu-Ray diskten çok daha küçük.
Peki, fiziksel olarak bu disklerden çok daha küçük olan 5D diskler nasıl oluyor da karşılaştırılamayacak kadar daha fazla veriyi depolayabiliyor?
Veriler normal bir CD üzerinde depolandığında, bir lazer ışını son derece küçük bir hat üzerindeki küçük çıkıntıları yakıyor. Bu CD'yi bir oynatıcıya koyduğunuzda okuma işlevi gören lazer bu son derece küçük hatların üzerinden geçiyor ve bir tümseğe çarptığında bu ışık geri dönüyor.
Bilgisayarların sıfırlar ve birlerden oluşan veri okuma dili açısından da, bir disk üzerinde lazerin gönderdiği ışık geri yansıdığında bu "bir" olarak algılanıyor, ve herhangi bir ışık yansımadığında ise bu "sıfır" olarak algılanıyor.
CD ve DVD gibi disklerde bu tümsekler yüzeyde yer alıyor ve bu da yüzeydeki bu modellerin çeşitli fiziksel etkiler sonucunda kolaylıkla bozulabilmesine ve nihayetinde verilerin zarar görmesine hatta tamamen kaybolmasına neden oluyor.
5D diskler üzerindeki veri depolama yöntemi de aslında normal disklere oldukça benzese de, verilerin yüzeyde değil de diskin içerisine, "nanograting"ler adı verilen iç yapılarda depolanmasıyla kendine özgü bir yenilik sunuyor.
Ve bu disklerin bu denli çok veri depolaması da bu yapıların iki boyutun aksine beş "boyutta" yansıtma ve şifreleme yapabilmesinden kaynaklanıyor.
Bir ışık 5D diskten yansıdığında, okuma işlevi gören lazerler, nanograting'in oryantasyonunu onun x, y ve z eksenleri üzerindeki göreceli konumlarını fark etmek için ölçebiliyor. Diğer bir ifadeyle veriler 5D disklerin inanılmaz miktarlarda bilgiyi saklayabilmesine olanak verecek biçimde çok sayıda boyutta depolanabiliyor.
5D disklerin artıları ve eksileri
5D diskler cam materyalden yapıldıkları için geleneksel disklere göre çok daha uzun süre dayanabiliyorlar. Nanograting'lerin 5D disklerin içerisinde depolanması sayesinde veriler dışarıdan gelebilecek manipülasyonlara karşı da çok daha korunaklı durumdalar.
Bu diskler ayrıca normal disklere çok daha küçükler ve dolayısıyla taşınmaları daha kolay. Aynı zamanda yeterince kalın oldukları için ekstrem durumlar dışında kırılmaları çok zor.
Sıcaklık, oksijen, nem ve toz gibi faktörler bu disklerin depolama yöntemini etkilemiyor, çünkü veriler diskin yüzeyinde değil içerisinde.
Disklerin boyutu küçük olduğu için onu çalıştıracak cihazlar da çok daha küçük ve kolay taşınabilir olacak.
Elbette bu teknolojinin de bazı dezavantajları da yok değil.
Araştırmacılar bu konuda henüz bir açıklama yapmamış olsa da, 5D disklerin çok sayıda yazdırma sürecini desteklediğini hayal etmek oldukça zor. Dolayısıyla bu disk üzerinde veri yazdırmaya başladığınızda bütün alanı doldurmanız pek mümkün değil, bu da çok fazla ziyan edilmiş boş alan anlamına geliyor.
Diğer yandan bunun yeni bir teknoloji olması onun en azından uzun bir süre için bir hayli pahalı olacağı anlamına geliyor.
Son olarak bir cam diskte okuma ve yazma işlemleri ilgili donanımların içerisinde normalden daha çok sıcaklık yaratabilir. Araştırmacıların bu teknolojiyi tüketicilere sunmadan önce bu durumun da üstesinden gelmeleri gerekecek.
5D veri disklerinin geleceği
Bu teknolojinin taşınabilir bir ölçeğe doğru küçültülebileceğini düşünürsek mobil cihazların çok daha fazla veri depolaması mümkün olabilir. Diğer yandan bilgisayarlardaki disk sürücüleri ve medya oynatıcılar da 5D diskler sayesinde gelecekte boyut olarak oldukça küçülebilir.
Bu disklerin veri saklamayı çok daha uzun süreler için çok daha güvenli bir biçimde mümkün kılması sayesinde, iklim değişikliği ya da bir nükleer savaş yüzünden bu yüzyıl içinde insanlığın sonu gelmezse, milyonlarca yıl sonrasında yaşayacak olan gelecek nesiller için mevcut uygarlığımız hakkında her şeyi kaydedip depolayabiliriz.