Không có gì bí mật khi mọi ngành đang tìm kiếm những cách tốt hơn để quản lý dữ liệu của họ, với khối lượng dữ liệu toàn cầu dự kiến sẽ tăng gấp đôi từ năm 2022 đến năm 2026. Và câu trả lời cho những đổi mới về lưu trữ trong tương lai có thể ở trên bầu trời phía trên chúng ta.
Lấy ví dụ, nhiệm vụ Địa hình Đại dương và Nước trên Mặt đất của NASA, dự định tiến hành cuộc khảo sát toàn cầu đầu tiên về nước trên bề mặt Trái đất để hiểu rõ hơn về tác động của biến đổi khí hậu đối với các đại dương, hồ và suối của chúng ta. Theo NASA, các vệ tinh được sử dụng trong nhiệm vụ của SWOT sẽ gửi một terabyte dữ liệu chưa được xử lý trở lại Trái đất mỗi ngày.
Đối với các nhiệm vụ như thế này, dữ liệu phải được lưu trữ một cách an toàn để chịu đựng thực tế của không gian — đôi khi trong nhiều tháng liên tục — và sau đó được gửi trở lại Trái đất theo cách sẵn có và dễ truy cập. Một lượng đáng kể R&D, lập kế hoạch và chiến lược được đưa vào các sứ mệnh tầm cỡ này và mọi phần công nghệ được gửi vào quỹ đạo phải tuân thủ các yêu cầu riêng để thành công.
Cách những công nghệ này hoạt động trong không gian giúp chúng tôi phát triển và cải thiện các công nghệ hiện có mà chúng tôi sử dụng hàng ngày. Ví dụ: máy ảnh điện thoại thông minh dựa trên cảm biến CMOS, sữa bột trẻ em, chuột máy tính, tai nghe không dây và ống kính chống trầy xước đều đến từ những đổi mới liên quan đến không gian.
Sau đây là những bài học quan trọng mà các nhà lãnh đạo doanh nghiệp có thể học hỏi dựa trên các công nghệ được phát triển để khám phá không gian nhằm giúp cải thiện các sản phẩm chúng ta sử dụng trên Trái đất.
Chuyển đến:
Nhiệm vụ quan trọng: Độ tin cậy của dữ liệu
Môi trường trong không gian vô cùng khắc nghiệt và không giống bất kỳ thứ gì được tìm thấy trên Trái đất. Công nghệ cần thiết để di chuyển đến và đi từ không gian phải chịu được những điều kiện khắc nghiệt này, vốn là những thách thức đáng kể.
Hãy suy nghĩ về nó. Khi cất cánh, các linh kiện điện tử di chuyển xung quanh; họ đánh đập dữ dội từ sự rung động cực độ. Sau đó, khi đã ở trong quỹ đạo, các linh kiện điện tử này vẫn phải hoạt động trong bối cảnh có những thay đổi nhiệt cực lớn thay đổi theo từng giờ. Chúng phải có khả năng sống sót trước bức xạ không gian, thứ có thể làm suy giảm thiết bị điện tử và ảnh hưởng đến hoạt động tổng thể của chúng. Họ cũng phải chịu đựng các hạt ion hóa và các hiện tượng không gian ngẫu nhiên có thể phá hủy các vi mạch nhạy cảm và khiến chúng trở nên vô dụng.
Điều này làm cho công nghệ vũ trụ đáng tin cậy trở thành nhiệm vụ quan trọng. Độ tin cậy bắt đầu từ giai đoạn thiết kế và phát triển sản phẩm và phải được đưa vào mọi thành phần trong nhiệm vụ. Ngày nay, các nhóm phát triển sản phẩm đã thực hiện một số bài học này, dẫn đến các sản phẩm lưu trữ dữ liệu như flash và SDD, được thiết kế để trở thành “cấp độ không gian” hoặc “cứng bức xạ”.
Nhiều sản phẩm hàng ngày đã được hưởng lợi rất nhiều từ việc học hỏi về độ tin cậy từ không gian — mọi thứ từ các bộ phận ô tô đến dụng cụ nấu nướng chịu được nhiệt độ cao đến các thiết bị điện tử thông thường được thiết kế để trở nên đáng tin cậy và hoạt động trong các trường hợp sử dụng khắc nghiệt.
Các kỹ sư lưu trữ trên khắp thế giới cũng đang điều chỉnh phương pháp thiết kế của họ dựa trên phản hồi từ các công ty hoạt động trong lĩnh vực thám hiểm không gian. Sử dụng phương pháp Thiết kế cho Độ tin cậy, các kỹ sư đang ưu tiên độ tin cậy và thiết kế các sản phẩm lưu trữ dữ liệu bằng các phương pháp tiên tiến nhất để đảm bảo hiệu suất cao và điện áp thấp nhằm khắc phục các hạn chế khác nhau.
Mặc dù các công nghệ dữ liệu trên trái đất phải đối mặt với những thách thức khác nhau, nhưng nhu cầu tổng thể về độ tin cậy được cải thiện trong không gian cho phép sử dụng công nghệ lưu trữ dữ liệu linh hoạt hơn trên Trái đất.
Toàn vẹn dữ liệu là rất quan trọng
Tính toàn vẹn của dữ liệu cũng quan trọng như độ tin cậy của dữ liệu trong các sứ mệnh không gian. Thuật ngữ toàn vẹn dữ liệu mô tả dữ liệu chính xác, đầy đủ và nhất quán. Nói cách khác, nó không bị hỏng.
Để lưu trữ dữ liệu trong các sứ mệnh ngoài không gian và trên Trái đất, tính toàn vẹn của dữ liệu được bảo toàn nhờ các đổi mới công nghệ giúp bảo vệ bộ nhớ dựa trên flash khỏi các tia vũ trụ gây ra hiện tượng bitflips — hiện tượng đáng sợ khi 1 trở thành 0 hoặc ngược lại, khiến toàn bộ dữ liệu được đặt thành bị hủy hoại.
Trong không gian, các vệ tinh có khả năng thu thập hàng nghìn trên hàng nghìn terabyte dữ liệu mỗi ngày — có khả năng là hàng petabyte dữ liệu mỗi năm. Đối với bối cảnh, một petabyte là đủ dung lượng lưu trữ cho khoảng 11.000 phim 4K, sẽ mất 5 năm xem liên tục để xem hết.
Hầu hết thời gian, việc truyền tất cả dữ liệu trở lại Trái đất trong thời gian thực là không khả thi hoặc không mong muốn. Do đó, các kỹ sư đã phát hiện ra các yêu cầu cấp thiết đối với tính toàn vẹn của dữ liệu để đảm bảo dữ liệu giữ nguyên giá trị của nó để được phân tích trong không gian hoặc quay trở lại đất liền.
Mặc dù có nhiều định nghĩa khác nhau về tính toàn vẹn của dữ liệu bao gồm tỷ lệ lỗi bit không thể sửa được, cũng áp dụng cho các ứng dụng doanh nghiệp, nhưng việc không duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu có thể dẫn đến hỏng và mất dữ liệu, gây ra những thách thức đáng kể. Ví dụ: nếu một phương tiện tự lái tính toán sai dựa trên dữ liệu bị hỏng, nó có khả năng dẫn đến tai nạn.
Khi công nghệ vũ trụ phát triển để phát triển các hệ thống ngày càng tốt hơn dựa trên dữ liệu và tính toàn vẹn của dữ liệu, những chiến lược tương tự đó có thể được áp dụng cho các hệ thống trên Trái đất trong các trường hợp sử dụng ứng dụng thông minh xung quanh chúng ta.
Không gian: Nơi thử nghiệm cuối cùng
Không gian đầy những vấn đề khó giải quyết. Khi chúng tôi thiết kế các sản phẩm có tính đến môi trường khắc nghiệt hơn — như không gian, hoặc thậm chí là nhiệt độ cực cao và cực lạnh trên Trái đất — thì rất có thể những sản phẩm đó cũng sẽ hoạt động ở những nơi ít khắc nghiệt hơn và thu được lợi ích từ quy trình. Điều này có thể làm cho không gian trở thành nơi thử nghiệm cuối cùng. Một ví dụ mà chúng ta có thể thấy lưu trữ dữ liệu được thiết kế có tính đến các giới hạn của không gian là trong ngành công nghiệp ô tô.
Phương tiện không còn đơn thuần để vận chuyển từ điểm A đến điểm B; giờ đây về cơ bản chúng là các trung tâm dữ liệu trên bánh xe và cũng yêu cầu độ tin cậy của bộ lưu trữ dữ liệu và tính toàn vẹn của dữ liệu. Có một số thách thức phổ biến khác đối với các phương tiện trên Trái đất và những phương tiện chúng ta phóng ra ngoài bầu khí quyển của mình: nhiệt độ thay đổi, nhiều rung động, khả năng xảy ra thời tiết khắc nghiệt, sự khác biệt về môi trường trên đường đi và tiếp xúc với bức xạ mặt trời.
Khi chu kỳ đổi mới này tiếp tục, sẽ có nhiều cách để các nhà lãnh đạo công nghệ đảm bảo rằng họ đang theo kịp những tiến bộ mới nhất từ không gian; từ sự hợp tác giữa các ngành, các nỗ lực nghiên cứu và phát triển, đến giám sát các công nghệ mới nhất của NASA. Trong suốt quá trình này, chúng ta sẽ gặp phải nhiều thách thức hơn từ không gian và Trái đất, đòi hỏi kỹ thuật và giải quyết vấn đề thông minh. Và dữ liệu. Luôn có nhiều dữ liệu hơn.
Với tư cách là Giám đốc Phân khúc Ô tô của Western Digital, Russell Ruben chịu trách nhiệm về các chiến lược tiếp cận thị trường và sản phẩm toàn cầu cho ngành ô tô. Trước đây, ông là Giám đốc tiếp thị của Western Digital và Giám sát tại nhà được kết nối, và trước đó ông chịu trách nhiệm kinh doanh ô tô tại Hàn Quốc và Nhật Bản.
