近日，著名硬盘生产商希捷公司的副总裁马克·惠特比称，全球电脑硬盘的存储空间将于2020年耗尽。

希捷公司指出，我们在2020年将面临超过6ZB（ZB为数据存储量单位）的数据存储容量赤字，相当于2013年所产生数据总量的近两倍。惠特比说，电脑对硬盘存储空间的需求呈现出爆炸性增长趋势，已经超出了当前硬盘制造业的极限。

对于各位喜欢囤数据的用户来说，惠特比的警告非常值得思考。人们应该对硬盘进行清理，让存储空间的使用实现最大化，而不是购买更多存储空间。

惠特比在接受采访时表示：“数据从没有像今天这么重要。现在的数据就像石油一样宝贵，很难开采和进行管理。对于世界各地的企业来说，数据正快速成为一项至关重要的资产。”

惠特比将这种正在逼近的危机称之为“数据存储容量鸿沟”。2013年全球产生的数据达到3.5ZB，2020年产生的数量将增至44ZB，超出存储空间6ZB。1ZB相当于34359738368部32GB智能手机的存储容量。惠特比说：“虽然人类的智慧和工程学技术能够将密集的数据压缩进相同的空间，但我们正达到一个点，一个必须要研发出新技术的点。”

6项技术或将改变存储发展

遗传存储

哈佛大学研究人员将一本大约有 5.34万个单词的书籍编码进不到1沙克（亿万分之一克）的DNA微芯片，然后成功利用DNA测序来阅读这本书。这是迄今为止人类使用DNA遗传物质储存数据量最大的一次实验。

该技术是利用人工合成的脱氧核糖核酸（DNA）存储数据。据了解，DNA双螺旋结构上有4个化学基团，即核碱基。研究人员利用核碱基开发定制代码，再将硬盘信息中的二进制数翻译成定制代码进行有序排列。1克DNA可以保存2000TB的数据量。

氦气填充磁盘

西部数据公司在之前推出了其首款6TB充氦硬盘填充氦气的驱动器，其优势是，它能够使用更多的旋转盘片驱动器，增加产品性能能。

据悉，氦气比空气的密度低，提供更小的阻力，而精密的内部机械机制会把读写头移动到磁表面，降低震动的影响，这样就可以在有限的空间内放入更多的磁片，刻录更多的数据轨道。

热辅助磁性录写

惠特比透露，希捷正在研发一项名为“热辅助磁性录写”(HAMR)的实验性技术，能够提高存储空间。这项技术利用激光加热存储装置，通过磁方式存储数据。

据了解，这项技术能够让每平方英寸(约6.45平方厘米)的存储容量提高至50太比特，而不是当前的几百千兆比特。

惠特比说：“一个收录世界上所有图书的数字图书馆的存储容量接近400TB。在不久的将来，我们只需要20个HAMR硬盘便可存储世界上的所有图书。”

四进制数据存储

由美国弗吉尼亚州威廉玛丽学院和位于华盛顿特区的美国海军实验室组成的研究小组，在10纳米厚的铁薄膜上实现四进制存储。这种技术让设备存储能力显著提高。比如8个二进制存储单元构成一个字节可以存储255以内的整数，而8个四进制存储单元则可以存储65535以内的整数。

据了解，这种存储技术利用4个分立的磁极，借助非线性磁光效应和表面等离子体效应的技术，读取出4个不同的磁化状态，而且对信号对比度进行调节，确保达到最好的精确度。

154TB磁带

2014年5月，IBM与富士胶卷公布一款154TB LTO磁带库的演示方案，并将在未来10年内正式投放市场。

据了解，先进的伺服控制技术能够让磁头实现纳米级别的准确定位，从而允许新方案的轨道密度达到现有LTO6格式的28倍。新的信号处理算法使运行状态更为可靠，同时配备极为精密的90纳米磁巨阻磁头(简称GMR)读取机制。

高性能相变存储器/ NAND混合固态存储

相变存储器（PCM）是作为固态硬盘（SSD）替代的使用的标准NAND（闪存）内存。相变存储器（PCM）是一种非易失存储设备，它利用材料的可逆转的相变来存储信息，利用特殊材料在不同相间的电阻差异进行工作的。

存储单位

二进制存储构成了现代存储的基础。无论磁盘、硬盘、CD、DVD、U盘还是全固态存储器，数据是以0或者1两种状态存储于存储单元中。一个存储单元也就构成了最小的存储单位：比特(bit)。8个二进制位为一个字节（byte），是最常用的数据存储单位，简写为B。

1KB(千字节)=1024B

1MB(兆字节)=1024KB

1GB(千兆字节)=1024MB

1TB(太字节)=1024GB

1PB(拍字节)=1024TB

1EB(艾字节)=1024PB

1ZB(泽字节)=1024EB

1YB(尧字节)=1024ZB

1BB(一千亿亿亿字节)=1024YB

存储原理

磁盘和硬盘等存储介质由磁性材料构成，其基本原理是磁性材料具有两个磁极。这就好比每一个存储单元就是一个微型吸铁石，要么S级要么N级被磁头读取，这样就形成了数据0或者1。磁性介质存储单元的磁极(S或者N)指向是由电子自旋和磁畴等物理特性决定。

上世纪70年代以来，电脑一直按照摩尔定律发展。早期的电脑存储容量只有5MB，存储容量平均每两年增加1倍。

由于用于制造电路的材料存在极限，摩尔定律同样拥有一个天然的极限。利用当前的材料，我们只能采用在一块硅片上增加芯片的数量提高性能，直至达到极限。如果想继续提高性能，只能采用新材料。一个典型的外接硬盘当前的存储容量为5TB，售价约312美元，可存储250万首歌曲、1000部影片和200幅照片。