Dei due - che è il miglior supporto di archiviazione - HDD standard o Flash


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Esistono due meccanismi "bit rot" totalmente diversi in atto qui nelle due tecnologie, quindi quale dovrebbe durare più a lungo? Che è intrinsecamente superiore ai fini dell'archiviazione. Un dominio magnetico (GMMR) in un "HDD standard" durerà più a lungo del gate flottante della cella Flash in un processo CMOS. cioè quale fisica detta il processo di decadimento che è più lento. Supponiamo che il clima sia controllato e supponiamo anche che costi, interfaccia e dimensioni fisiche non siano una contrapposizione. Questo dovrebbe essere giudicato / discusso SOLO sulla base dei meriti relativi dei meccanismi di decadimento bit / fisica.

Aggiornamento - 1 giorno prima della scadenza della taglia:

Poiché questo sito è dedicato al design, ho limitato la domanda molto deliberatamente. Se stai progettando un prodotto (con un uController ecc.) Che dovrà rimanere inattivo per lunghi periodi, allora entra in gioco il bit rot - sai che il sistema si illuminerà di nuovo quando necessario? cioè probabilmente hai bisogno di archiviazione di tipo archivistico. Progettate Flash? o hai inserito un'interfaccia HDD? Questo è il primo ramo naturale dell'albero decisionale. Dopo aver inserito un'interfaccia IDE / SATA o simile per l'HDD, tutte le altre tecnologie potrebbero entrare in gioco. Ma l'ho deliberatamente limitato per evitare di scendere dalle rotaie in tecnologie probabilmente in declino o almeno tecnologie che limiterebbero il campo di applicazione.

Ho anche modificato la domanda per limitare la discussione sulle interfacce, dal momento che non volevo una discussione sulle velocità relative dell'interfaccia, sulla densità, ecc. Un accenno a questi problemi è ovviamente il benvenuto, ma in aggiunta alla risposta alla domanda principale (S).

Finora c'è stato un livello molto elevato di riflessione personale aneddotica. Per niente desiderato! Non assegnerò una taglia basata sulla reminiscenza. Chiederò a @ Danny-kmack di cercare almeno alcune fonti verificabili di terze parti come l'Università di Twente * .ppt, (il collegamento superutente rientra nella categoria aneddotica) ma poi non riesce a portare avanti le informazioni salienti sul post.

Più matematica, approvvigionamento più affidabile, NESSUN aneddoto. I bonus per aumentare l'energia di attivazione e il modo in cui questo si lega all'equazione di Arrhenius guadagnerà un extra! Dettagli su come i domini magnetici falliscono e cosa li spinge, e lo stesso su come il tunnel di Fowler-Nordheim (FN) si riversa su un cancello flottante perde ancora - è ancora FN ?.

Un altro richiamo: questa volta a @ kitt-scuzz per la geniale idea di costruire un sistema che aggiorna il flash drive per garantire che il bit rot non consumi i dati, stai scambiando l'usura per la longevità. Sfortunatamente il vagare / chiedersi prima toglie la buona idea.

Nota per le mod: - Sì, tornerò e pulirò queste cose superflue qui - o una volta che vedrò risposte migliori o è chiaro che non sorgerà.

Ricorda che la parte chiave di EE è la capacità di analizzare e fare la matematica, capire la fisica coinvolta.

Questo sicuramente può aiutare le persone in futuro per la progettazione di sistemi embedded che potrebbero risiedere sul campo o anche per prodotti a lungo termine. - questa è comunque la speranza .


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Fuori tema per questo sito in quanto non è una domanda di progettazione. Può essere appropriato per SuperUser
tcrosley il

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@tcrosley: Anche se all'inizio concordo sul fatto che non è design, ho cambiato idea. Sta chiedendo di più sulla fattibilità a lungo termine della memorizzazione dei dati e in un certo senso è una domanda di progettazione. Non lo chiuderei (non è shopping).
Gustavo Litovsky,

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Modificato per chiarire la domanda e limitarla al dominio di interesse.
segnaposto

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La cosa particolarmente interessante qui è che di solito pensiamo che il flash sia limitato nei cicli di scrittura / cancellazione, il che non sarebbe un fattore qui - il limite del tempo grezzo non è quello di cui si parla tanto. Dall'altro lato, guasti meccanici o di lubrificazione delle parti mobili dell'azionamento? Ma l'unità meccanica probabilmente dipende anche da un dispositivo flash (di qualche tipo) per contenere il suo firmware.
Chris Stratton,

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Mi chiedo perché queste sono le uniche due scelte. Il DVD è chiaramente di gran lunga superiore a entrambi, con una durata di secoli.
user207421

Risposte:


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EDIT Beh, con il contenuto modificato della domanda sono ancora un po 'confuso su ciò che speri di ottenere da una risposta. La risposta breve e semplice alla tua domanda è "dipende". Non esiste "il mezzo di archiviazione ideale".

Il fatto che tu dica che "aggiornare un'unità flash" è una buona idea confonde ancora di più il problema. Ci stai chiedendo di dire solo sulla base della fisica della tecnologia flash a gate flottante e della tecnologia di archiviazione GMR "che è superiore". Bene, l'aggiornamento di un'unità flash ogni volta che si avvicina al limite di conservazione non discute nessuno di questi argomenti e tuttavia sembra comunque ciò che si desidera ascoltare.

Flash può conservare i dati per lungo tempo in determinate condizioni e tenendo conto di alcune considerazioni nel processo di produzione che stabiliscono i parametri relativi all'efficacia con cui il gate flottante mantiene la carica fornita. Ad essere sincero, non sono nel campo della produzione di semiconduttori, quindi non posso descriverti quali sono questi parametri. Ma il problema è che anche se potessi dirti "il flash ha un periodo di ritenzione più lungo se hai drogato la regione X con materiale Y e allargato questa parte del cancello", ciò non sembra aiutare nessuno a produrre un sistema che conserva informazioni per più lungo.

Uno dei punti principali della mia risposta è stato quello di mostrarti che la tecnologia flash utilizzata in EEPROM PIC e il flash utilizzato in un SSD standard e il flash utilizzato in un flash compatto hanno tutte caratteristiche molto diverse. Nonostante il SSD Intel 520 sia una tecnologia molto più moderna di un PIC, garantisce la conservazione solo per 1 anno . Dipende dal processo di produzione e senza molte informazioni su ciò che è persino possibile nel mondo manifatturiero non posso iniziare a fare matematica e numeri per provare a mostrarti che è possibile produrre un mezzo di archiviazione intrinsecamente "migliore" di un HDD standard.

GMR può essere o meno il modo migliore per archiviare informazioni magnetiche su un'unità quando si ottimizza la conservazione dei dati. La prima unità commerciale che utilizza la tecnologia è stata rilasciata solo nel 1997, chissà qual è il tempo di conservazione reale su queste unità? Le idee alla base della conservazione moderna mirano generalmente a ottimizzare la densità che spesso influisce negativamente sui tempi di conservazione. Anche l'intero commento sulla mia incapacità di trovare le specifiche WD sui periodi di conservazione dei dati è stato un altro punto: non è una preoccupazione attuale nel mondo dei dati per quanto tempo i dati possono essere archiviati in modo sicuro.

Quando si arriva a ciò, quando si guarda al fatto che si stanno guardando scadenze superiori a circa 10 anni, diventa un po 'strano preoccuparsi di cercare un metodo intelligente per farlo. Oggi è possibile conservare in modo relativamente economico 3 TB di dati su una singola unità da 3½ pollici. Nel 2002 è stato prodotto il primo hard disk che poteva contenere 137 GB. Nel 1983 è stato rilasciato il primo disco da 3½ pollici con una capacità di 10 MB. Nel 1956, la prima unità in grado di contenere 5 MB di dati era la dimensione di due frigoriferi.

Quello che sto arrivando qui è che ogni problema può essere ottimizzato . Perché lo stai ottimizzando, cosa sei disposto a fare per raggiungere quell'obiettivo e cosa stai cercando di realizzare impostare i parametri per quell'ottimizzazione. Non posso produrre cancelli galleggianti diversi da quelli attualmente disponibili in commercio, quindi ho fatto del mio meglio per fornire risposte diverse in base a ciò che è attualmente disponibile in commercio. Non riesco a creare i miei hard disk, quindi ho fatto del mio meglio per rispondere con qualche ricerca su ciò che è disponibile ora. Entrambe queste cose sono in balia di ciò che altre persone hanno fatto per ottimizzare, che come precedentemente menzionato non era il tempo di conservazione dei dati, ma la densità dei dati.

Scusa per quanto tempo è passato, ma spero che tu ottenga ciò di cui ho bisogno per rispondere alla domanda?


Oh amico, questa è una domanda a cui penso TUTTO IL TEMPO. Qualcosa di cui ossessiono è la durata dei media. Per qualche bizzarra ragione quando ero più giovane ero frustrato dalla non permanenza delle cose, e cercavo di trovare qualcosa in cui la mia collezione di stupide cazzate da Internet potesse durare per sempre. Per quanto tempo speri di archiviare? Questo cambia completamente il gioco della palla, ma suppongo che la domanda sia per "finché riuscirai a farlo durare".

Nota che devo anche ignorare la premessa della domanda perché inizi a entrare in scenari estremamente stupidi: se hai un set di magneti Samario-cobalto ciascuno delle dimensioni di un tubo di rossetto che memorizza esattamente 1 bit (zero è polarizzato in modo che il nord è rivolto in una direzione attraverso la bobina che lo circonda e uno è polarizzato nella direzione opposta), quindi sarà FANTASTICO nel conservare i dati per l'eternità, e penso più efficacemente di qualsiasi cosa tu possa fare con il flash, ma non molto densamente ed estremamente costoso .

Quindi, per eludere totalmente la tua vera domanda diretta, il miglior supporto di memorizzazione è probabilmente l'inchiostro sulla carta. Non terribilmente denso, ma ci sono una serie di soluzioni in cui, se si ottiene una stampante ragionevole (circa 600 punti per pollice) e una buona carta, è possibile inserire ~ 500 KB non compressi su un singolo foglio da 8,5 "x11". Dai un'occhiata a questo sito per un'implementazione open source. Tieni presente che avrai bisogno di uno scanner abbastanza capace (circa 1000 dpi non interlacciato) per recuperare i dati. Suppongo che vorresti renderlo ancora meno denso per rendere le informazioni ancora leggibili tra decenni.

Torna a ciò che esattamente stavi chiedendo:

I supporti magnetici hanno una durata di circa 10 anni prima che le informazioni codificate vengano perse a causa della continua attrazione del campo magnetico terrestre. Questo può essere più breve o più lungo a seconda della densità delle informazioni, ma la regola empirica di 10 anni per i dati magnetici in genere regge bene, ma non ho davvero provato a confrontarlo con qualcosa di troppo moderno ... davvero, nulla negli ultimi 15 anni potrebbe essere peggio di così per la conservazione. So che si applica sicuramente ai floppy disk da 5,25 "e 3,5", ma i moderni HDD sono probabilmente molto peggio. In passato, l'informazione era codificata come un bit per grano magneticamente attivo sulla superficie del piatto nel disco rigido. In questi giorni, oltre al fatto che i grani sul disco sono molto più fini (e quindi più sensibili all'influenza magnetica esterna), memorizzano anche più bit per grano (quindi il nord rivolto verso l'alto è 00 e il nord rivolto verso il basso è 11, il nord a sinistra è 01 e il nord a destra è 10, ecc.). Ciò significa che anche se fossero resistenti quanto i grani più grandi alla spinta del campo terrestre, esiste una linea più sottile tra gli stati che definiscono l'informazione. Detto questo, non sono stato in grado di trovare nulla da Western Digital che abbia dato una shelf-life diretta ai dati sui suoi prodotti commerciali.

La conservazione della memoria flash peggiora quanto più piccola è la cella flash. Attualmente, la serie Intel 520 (l'SSD di cui sono proprietario) afferma che "soddisfa o supera i requisiti di resistenza e conservazione dei dati SSD come specificato nella specifica JESD218" . Cercare lo standard è un dolore, quindi ti darò la versione breve: minimo 1 anno a 30 ° C.

Per farla breve: l'HDD vince nell'equazione densità vs tempo. Mani giù. Il rovescio della medaglia è che se stai andando per una durata di conservazione estremamente lunga, dovrai aggiornare periodicamente i dati (probabilmente proverei a farlo una volta all'anno) e dopo un decennio circa dovrai preoccuparti sull'integrità dei meccanismi all'interno di un disco rigido standard. Esistono sicuramente diverse tecnologie di archiviazione flash e, in sostanza, meno sei denso di essere disposto più a lungo i tuoi dati possono essere conservati senza migrare. Il mezzo di archiviazione definitivo (sebbene sia ancora ragionevole) è probabilmente la tecnologia flash industriale, ma non sarà molto denso. Vedi il blocco in basso per alcuni altri esempi di ciò di cui sto parlando!

Alcuni altri pensieri casuali:

  • Se hai mai sentito parlare di come i CD abbiano una durata di 70 anni, questo si basa sull'idea che hai un CD di qualità archivistica e ne sei MOLTO gentile. I CD hanno uno strato metallico che si ossida se c'è anche la più piccola rottura nello strato metallico legato alla plastica, motivo per cui la maggior parte dei CD ha una durata di conservazione più vicina a circa 10 anni. Anche i CD prodotti commercialmente soffrono di molti problemi diversi . I supporti masterizzabili, a differenza dei supporti creati in una fabbrica che stampa CD specifici, utilizzano anche uno strato di colorante organico che può sbiadire ancora più rapidamente (specialmente sotto i raggi UV, come la luce solare diretta). Non mi fiderei che la maggior parte dei CD masterizzabili fosse libera da errori dopo circa 2 anni se non fosse stata mantenuta in condizioni estremamente favorevoli
  • Se davvero, VERAMENTE hai bisogno di archiviare queste informazioni per sempre, controlla i PIC di fascia media e di fascia bassa. Hanno EEPROM a bordo che ha una conservazione di oltre 40 anni. Questo è ciò che mi fa supporre che ci debbano essere alcuni supporti di archiviazione flash piuttosto intensi in circolazione
  • Mentre cercavo alcuni link sui dischi, ho trovato questo interessante da Western Digital. La loro unità flash compatta da 8 GB ha una durata operativa prevista di 324,3 anni se si scrivono 135,2 GB al giorno. Sembra che potrebbe essere la soluzione ideale in combinazione con una sorta di microcontrollore industriale che aggiorna le informazioni su base giornaliera o qualcosa del genere. Probabilmente avrai più difficoltà a capire come mantenerlo alimentato per i prossimi 324 anni (cellula nucleare / beta voltaic?) ... Non mi sono preoccupato troppo per la conservazione dei dati prevista quando non in usare, potrebbe non essere molto buono.
  • Alla fine tutto svanisce! Se stai cercando una durata di conservazione estremamente lunga (cioè i tuoi pronipoti sulla colonia di Marte), essenzialmente non esiste alcun meccanismo per trasmettere dati che alla fine non svanirà. Ad esempio: hai ancora un disco floppy da 5,25 "? Se avessi una configurazione pazza per mantenere i tuoi floppy aggiornati da 25 anni fa, probabilmente ora sembra abbastanza sciocco! Qualcosa di veramente assurdo che lavori per configurare ora sarà probabilmente sentirsi altrettanto stupidi. Alla fine USB scomparirà, SATA, FireWire, eSata, PCI, tutto. Il modo migliore per garantire che le tue informazioni sopravvivano è metterle in un formato che può essere compreso senza l'assistenza di una macchina. chi vede un album fotografico lo capirà se può tenerlo e vedere le annotazioni che hai scritto a penna.
  • Se vuoi vedere un po 'di ingegneria folle per avere un orologio che dura per sempre, controlla l'orologio da 10.000 anni

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È possibile utilizzare enormi tag QR su una stampa. Ma il toner della stampante laser a volte si spegne dopo un po ', quindi si sposta la domanda sul tipo di stampante da utilizzare (e sulla carta).
jippie,

Ho centinaia di CD, molti dei quali hanno quasi trent'anni, e non ne ho mai trovato uno con un problema come quello che descrivi. Suggerisco che le stime della tua vita debbano essere riviste al rialzo.
user207421

Mi piace la tua idea di usare un uController per mantenere fresco l'SSD, troppe cose superflue per altri saggi.
segnaposto

@EJP Ho fatto molta più ricerca e la cosa più breve è che ci sono molti CD-R economici là fuori, e ce ne sono addirittura uno che metterà i coloranti nel substrato per sembrare più costosi. Molti grandi marchi usano gruppi di terze parti per produrre effettivamente i loro CD-R e quindi hanno problemi di controllo della qualità. Come meglio riuscissi a trovare, la durata media di un CD-R è di 10 anni. Revisionerò di conseguenza la mia risposta. Sono curioso quando l'ultima volta che hai passato e verificato che il 100% di tutti i dati su quelle "centinaia di CD" era esattamente lo stesso di quando erano nuovi ...
Kit Scuzz,

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Ottima domanda!

Supponendo condizioni ideali, l'HDD dovrebbe durare considerevolmente più a lungo (oltre 50 anni) rispetto alla memoria flash (~ 10 anni). Tuttavia, considerando che è impossibile raggiungere queste condizioni ideali. Se si considera VERAMENTE buono, ma è possibile raggiungere condizioni, la memoria flash durerà molto più a lungo (~ 6 anni) rispetto alla memoria magnetica (~ 2 anni). Per una svolta in più, la memoria flash indurita dalle radiazioni può essere affidabile fino a 20 anni. Se sei un'azienda usi HDD collegati in una configurazione RAID e finché sostituisci le unità secondo necessità, i tuoi dati dureranno per sempre!

fonti:


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collegamento a * .ppt rotto
segnaposto

Il collegamento Superuser è aneddotico, U Twente è buono ma porta avanti i dati, fai i calcoli o mostra come potrebbero essere usati.
segnaposto

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L'HDD imprime magneticamente il segnale a una profondità di poche centinaia di granelli di cobalto. L'SSD carica Silcon. Entrambi hanno decadimento o emivita.

Personalmente ritengo che la masterizzazione di un CD / DVD sia notevolmente più lunga, poiché altera meccanicamente i media, senza tale emivita.


È vero, ma non tutti i supporti ottici sono creati uguali e molti di essi hanno una durata molto breve se non si acquista una qualità di archiviazione adeguata. Un amico valuta molto i dischi Blu-ray per la longevità fisica a causa del modo in cui sono costruiti, ma devi ricordare che qualcosa del genere può sporcarsi / graffiarsi ed essere reso inutile. A meno che tu non abbia almeno 2 copie di qualcosa, in 2 posti diversi, non hai un backup.
John U,

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Quali conclusioni trae dalle "poche centinaia di granelli di cobalto"? Qual è il tempo di decadimento del magnetico rispetto al flash? -1 per ora.
segnaposto

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Sono coinvolti vari fattori e non hai specificato nessuno di essi nella tua domanda:

  1. Volume di dati - Quanto sono grandi i tuoi dati? GB, TB, EB, ecc.?
  2. Embeddednes: vuoi archiviare i dati nei sistemi embedded? Micro o sistemi di archiviazione RAID?
  3. Accessibilità: vuoi un accesso rapido ai tuoi dati? ns, ms, s, m ... giorni?
  4. Costo: quanto sei disposto a spendere per il tuo archivio? \ $
    ,
    ,
    $,
    ?
  5. Affidabilità - Quanto affidabile vuoi che sia il tuo archivio? missione critica?
  6. Longevità: per quanto tempo vuoi proteggere il tuo archivio? 1, 5, 10, 15, 20, 100 anni?
  7. Fattibilità - Quanto è fattibile il tuo spazio di archiviazione per la tua applicazione? Vuoi conservare i dati del tuo registratore di dati di umidità per 100 anni?
  8. Tecnologia resilienza - Quanto deve essere resistente il tuo metodo di archiviazione? La tecnologia di archiviazione cambia rapidamente. Se archivi oggi utilizzando un'unità a nastro, quell'unità a nastro non sarà disponibile dopo 10 anni! Se memorizzi i tuoi dati su un certo tipo di disco rigido, quell'interfaccia del disco rigido (SAS, FC, SCSI, PATA, SATA, ST-506, ST-412, ESDI, ecc.) Sarebbe obsoleta nei prossimi anni!

La mia breve risposta: nessuna di quelle due che hai citato sono buone per l' archiviazione scopi di quanto la mia definizione di archivio può differire dalla tua.

Flash e HDD hanno due scopi diversi, ma nel mondo di oggi coincidono nel punto di archiviazione near-line. Ho progettato unità di archiviazione near-line che coinvolgono entrambi.

I supporti flash offrono tempi di lettura più rapidi ma non sono mai stati pensati per scopi di archiviazione. Il poli galleggiante potrebbe perdere il suo stato se non si utilizza un'adeguata protezione all'ossido su Si. Ho lavorato a stretto contatto con un team flash e hanno lottato per rispettare i tempi di conservazione su HTOL.

Nel mondo embedded (microcontoller, chip flash discreti, ecc.), La funzionalità di riprogrammazione di Flash è più vantaggiosa rispetto ad altri dispositivi di archiviazione incorporati come OTP, MTP.

Nei dispositivi consumer, la portabilità del flash (dimensioni ridotte) è la caratteristica chiave. Confronta una scheda SD su mini-dvd o un floppy in una fotocamera digitale.

La capacità di memoria flash è limitata alla geometria Si e alla tecnologia Si disponibile.

I dischi rigidi vengono utilizzati per l'archiviazione di massa e la loro capacità di archiviazione supera quella di un dispositivo flash. I dischi rigidi possono soffrire di problemi ( http://en.wikipedia.org/wiki/Stiction#Hard_disk_drives ). Quindi, se prevedi di mettere i dati su un disco rigido, spegnili e archiviali; Potrebbe non essere una buona idea per un archivio.

È possibile utilizzare il disco rigido come archivio di archiviazione a lungo termine; Se si trova in un array sempre in rotazione con file system simile a ZFS. I dischi rigidi non tengono conto del danneggiamento silenzioso dei dati o del bit-rot nella tua domanda, quindi dovresti utilizzare un filesystem a correzione automatica per l'archiviazione.

Anche se questo non è quello che hai chiesto, ma mi sento di includerlo nella mia risposta. A mio avviso, varie tecnologie di nastro magnetico (inclusi e come DLT, LTO, ecc.) Sono il modo migliore per archiviare i dati. I loro prezzi diminuiscono all'aumentare del volume di dati. Hanno una migliore resistenza agli urti rispetto ai dischi rigidi. La loro durata è più lunga dei dischi rigidi. Non sono stati confrontati con i supporti flash in termini di conservazione dei dati e recuperabilità . Per questi motivi, questa tecnologia è ancora venduta e acquistata anche quando sono disponibili supporti ad accesso casuale e abbastanza economici.

Vorrei anche sottolineare che i supporti DVD / CD a base di colorante potrebbero non essere utilizzati a scopo di archiviazione, ma potrebbero essere supporti stampati.

Ulteriori letture:


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Verbatim ha una piccola quantità da dire sull'argomento:

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

Il tema generale dell'archiviazione dei dati e dell'archeologia è interessante e ancora in fase di sviluppo. Vedi ad esempio LOIRP . In quella situazione, i nastri degli anni '60 sono sopravvissuti perfettamente con la pellicola termoretraibile, ma trovare l'hardware e il software giusto per leggerli è un problema serio.

Probabilmente ci sono anche lezioni da imparare dal Museum of Computing, che stanno cercando di ottenere un sistema ICL 25 dell'era degli anni '70 in esecuzione . Non è descritto in quella pagina Web e non riesco a trovare un riferimento corretto, ma credo che abbiano letto i dati di questi dischi di 40 anni; tuttavia l'affidabilità meccanica di questi è ora piuttosto scarsa e non intendono eseguirli regolarmente.

(non una risposta davvero, ma neanche soggettiva)

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