130TB की कक्षा में: कैसे कियॉक्सिया ने ISS पर इतिहास रचा

30 जनवरी, 2024 अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण क्षण था - जब कियॉक्सिया की भंडारण प्रणालियां अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन की ओर रवाना हुईं, जो आई.एस.एस. के इतिहास में किसी भी एकल मिशन की तुलना में अधिक डेटा क्षमता लेकर गईं।

को अपडेट
130TB in Orbit: How Kioxia Made History on the ISS

वह प्रक्षेपण जिसने इतिहास रच दिया

दोपहर 12:07 बजे ईएसटी पर, नॉर्थ्रॉप ग्रुम्मन का एनजी-20 कार्गो मिशन वॉलॉप्स फ्लाइट फैसिलिटी के लॉन्च पैड से उड़ान भरते हुए अपने पेलोड बे में कुछ असाधारण लेकर गया। वैज्ञानिक प्रयोगों और चालक दल की आपूर्ति के बीच, कियॉक्सिया से 130 टेराबाइट्स का अत्याधुनिक भंडारण था, यह तकनीक अंतरिक्ष में डेटा को संसाधित करने के तरीके में क्रांतिकारी बदलाव लाने के लिए नियत थी।

यह महज एक और आपूर्ति मिशन नहीं था। यह अंतरिक्ष कंप्यूटिंग में एक नए युग की शुरुआत थी।


अंतरिक्ष भंडारण चुनौती का समाधान

अंतरिक्ष भंडारण का मतलब पारंपरिक रूप से क्षमता और विश्वसनीयता के बीच चयन करना है। विकिरण-कठोर ड्राइव आम तौर पर सीमित क्षमता प्रदान करते हैं - अक्सर 500GB से कम - जबकि अंतरिक्ष वातावरण के लिए आवश्यक स्थायित्व प्रदान करते हैं। वाणिज्यिक ड्राइव बहुत अधिक क्षमता प्रदान करते हैं लेकिन अंतरिक्ष की कठोर परिस्थितियों के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए थे।

कियॉक्सिया का दृष्टिकोण वाणिज्यिक-ग्रेड एसएसडी का उपयोग करता है, जिसमें बढ़ी हुई विश्वसनीयता विशेषताएं होती हैं, जो विशेष रूप से अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित होती हैं।

वर्तमान प्रदर्शन:

  • 16 ड्राइवों में 130TB की कुल भंडारण क्षमता
  • विभिन्न कार्यभार आवश्यकताओं के लिए एकाधिक ड्राइव प्रकार
  • 18 महीने से अधिक समय तक बिना किसी विफलता के निरंतर संचालन
  • पृथ्वी-आधारित विकल्पों की तुलना में प्रसंस्करण गति में महत्वपूर्ण सुधार


स्पेसएक्स एनजी-20 प्रक्षेपण स्पेसएक्स एनजी-20 लॉन्च: नासा के सौजन्य से

सफलता के पीछे की तकनीक

ड्राइव में कियॉक्सिया की BiCS फ्लैश 3D NAND प्रौद्योगिकी का उपयोग किया गया है, जो अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए कई लाभ प्रदान करती है:

218-लेयर 3D आर्किटेक्चर
मेमोरी कोशिकाओं को क्षैतिज रूप से फैलाने के बजाय लंबवत रूप से रखा जाता है, जिससे अधिक मजबूत भंडारण क्षमता बनती है, जो विकिरण और तापमान की चरम स्थितियों का बेहतर ढंग से सामना कर सकती है।

सीबीए (सीएमओएस बॉन्डेड ऐरे) प्रौद्योगिकी
मेमोरी एरे और नियंत्रण सर्किट को अलग-अलग निर्मित किया जाता है और फिर एक साथ जोड़ दिया जाता है, जिससे बेहतर प्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए प्रत्येक घटक को स्वतंत्र रूप से अनुकूलित किया जाता है।

उन्नत त्रुटि सुधार
अंतर्निहित एल्गोरिदम प्रति डेटा सेक्टर में कई बिट त्रुटियों का पता लगा सकते हैं और उन्हें ठीक कर सकते हैं, जिससे स्वचालित डेटा अखंडता सुरक्षा प्रदान होती है।


वास्तविक अनुप्रयोग और परिणाम

भंडारण प्रणालियाँ आईएसएस पर विभिन्न अनुसंधान और परिचालन गतिविधियों को सहायता प्रदान करती हैं:

वैज्ञानिक डेटा प्रोसेसिंग
अनुसंधान डेटा, जिसे पहले पृथ्वी पर डाउनलोड करने और संसाधित करने में घंटों लग जाते थे, अब मिनटों में अंतरिक्ष यान पर विश्लेषण किया जा सकता है, तथा परिणाम को शीघ्रता से संपीड़ित करके प्रेषित किया जा सकता है।

एआई और मशीन लर्निंग
ये प्रणालियाँ प्रोटीन क्रिस्टल विश्लेषण, पौधों की वृद्धि अनुकूलन, तथा अंतरिक्ष यात्री स्वास्थ्य निगरानी के लिए मशीन लर्निंग मॉडल को सीधे स्टेशन पर चलाती हैं।

पृथ्वी अवलोकन
उपग्रह इमेजरी और पृथ्वी अवलोकन डेटा को वास्तविक समय में संसाधित किया जा सकता है, जिससे आपदा प्रतिक्रिया जैसे अनुप्रयोगों के लिए तीव्र विश्लेषण संभव हो सकेगा।


भंडारण कॉन्फ़िगरेशन और प्रदर्शन

सिस्टम घटक

  • 4x PM6 सीरीज एंटरप्राइज़ SSDs → 30.72TB प्रत्येक (बल्क डेटा स्टोरेज)
  • 8x XG6 सीरीज NVMe SSDs → 1TB प्रत्येक (उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोग)
  • 4x RM7 सीरीज वैल्यू SSDs → 960GB प्रत्येक (सामान्य भंडारण की आवश्यकता)

मुख्य विनिर्देश

  • कुल क्षमता: 130+ टेराबाइट्स
  • बिजली दक्षता: पिछली पीढ़ी की तुलना में 60% सुधार
  • ऑपरेटिंग तापमान रेंज: -40°C से +85°C
  • विकिरण सहनशीलता: अंतरिक्ष पर्यावरण स्तरों को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया


एनजी-20 पीसीएम लिफ्ट: नासा के सौजन्य से

फ्लैश मेमोरी के अग्रदूत से लेकर अंतरिक्ष अनुप्रयोगों तक

अंतरिक्ष भंडारण के लिए कियॉक्सिया का मार्ग फ्लैश मेमोरी विकास के दशकों के अनुभव पर आधारित है:

कंपनी समयरेखा:

  • 1987: तोशिबा में NAND फ्लैश मेमोरी तकनीक विकसित की गई
  • 2019: तोशिबा मेमोरी कियॉक्सिया कॉर्पोरेशन बन गई
  • 2023: अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए एचपीई के साथ साझेदारी स्थापित
  • 2024: आईएसएस की सफल तैनाती और चालू संचालन

कंपनी अंतरिक्ष वातावरण के लिए सिद्ध स्थलीय प्रौद्योगिकी को अनुकूलित करने के लिए एक अग्रणी NAND फ्लैश निर्माता के रूप में अपनी स्थिति का लाभ उठाती है।


परिचालन सफलता

भंडारण प्रणालियाँ तैनाती के बाद से लगातार काम कर रही हैं, अंतरिक्ष-आधारित कंप्यूटिंग की मांग को पूरा कर रही हैं। सॉलिड-स्टेट डिज़ाइन उन यांत्रिक घटकों को हटा देता है जो कक्षा में अनुभव किए जाने वाले कंपन और थर्मल साइकलिंग के प्रति संवेदनशील होंगे।

दैनिक टेलीमेट्री से पुष्टि होती है कि प्रणालियां सामान्य मापदंडों के भीतर काम करना जारी रखती हैं, जिससे अंतरिक्ष-अनुकूलित सुविधाओं के साथ वाणिज्यिक प्रौद्योगिकी के उपयोग के दृष्टिकोण को मान्यता मिलती है।


उद्योग प्रभाव और भविष्य के अनुप्रयोग

यह परिनियोजन दर्शाता है कि वाणिज्यिक भंडारण प्रौद्योगिकी पारंपरिक अंतरिक्ष-कठोर समाधानों की तुलना में काफी अधिक क्षमता प्रदान करते हुए स्थान की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। इस दृष्टिकोण के निम्नलिखित निहितार्थ हैं:

  • आगामी उपग्रह समूहों के लिए लागत प्रभावी, उच्च क्षमता भंडारण की आवश्यकता होगी
  • गहरे अंतरिक्ष मिशन जहां डेटा भंडारण और प्रसंस्करण क्षमताएं महत्वपूर्ण हैं
  • वाणिज्यिक स्थान अनुप्रयोग जिन्हें विश्वसनीय, उच्च-प्रदर्शन भंडारण की आवश्यकता होती है
  • संभावित चंद्र और मंगल मिशन सहित भविष्य की अंतरिक्ष अवसंरचना


नासा के सौजन्य से

तकनीकी निर्देश

PM6 सीरीज एंटरप्राइज़

  • क्षमता: 30.72TB प्रति ड्राइव
  • इंटरफ़ेस: SAS 12Gb/s
  • सहनशक्ति: 5 वर्षों के लिए 1 DWPD
  • बिजली की खपत: अधिकतम 25W

XG6 सीरीज NVMe

  • क्षमता: 1TB प्रति ड्राइव
  • इंटरफ़ेस: PCIe 3.0 x4
  • पठन प्रदर्शन: 3,180 MB/s तक
  • बिजली की खपत: अधिकतम 7W

RM7 श्रृंखला मूल्य

  • क्षमता: 960GB प्रति ड्राइव
  • इंटरफ़ेस: SAS 12Gb/s
  • एमटीबीएफ: 2 मिलियन घंटे
  • बिजली की खपत: अधिकतम 11W

आईएसएस की तैनाती अंतरिक्ष वातावरण में वाणिज्यिक भंडारण प्रौद्योगिकी की व्यवहार्यता को प्रदर्शित करती है, तथा भविष्य के अंतरिक्ष भंडारण अनुप्रयोगों के लिए मूल्यवान डेटा उपलब्ध कराते हुए, चल रहे अनुसंधान और संचालन को समर्थन प्रदान करती है।