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永 久存儲: 技術可行 前景不明

2020.06.16

格列博夫正在檢驗這種“永 久光盤”的原型樣品(右下)的穩定性。

    

    文章來源:科技日報


    近日,據外媒報道,俄羅斯正在研發超級穩定的光存儲技術,該技術能制造出在特定條件下將數據存儲100萬年的新型光盤。


    能將數據存儲100萬年,在現有科技水平下,幾乎是不可能實現的。即便是使用如今技術領先的藍光光盤,也只能將數據存儲約60年。


    “這種‘永 久光盤’的原型樣品已經做好了?!痹诮邮苊襟w采訪時,俄羅斯先進研究項目基金會激光納米玻璃實驗室主任伊萬·格列博夫說。


    那么,“永 久光盤”究竟為何物?與普通光盤相比,它又有哪些技術優勢呢?


    采用納米結構的玻璃光盤

    “這種光盤是一種采用納米結構的玻璃光盤,運用飛秒激光輸入法,將納米玻璃材料變成記錄和檢索五維(5D)數據的存儲介質,理論上可存儲數據長達數十億年甚至上百億年?!?月9日,華錄光存儲研究院(大連)有限公司營銷中心副總經理胡冰在接受科技日報記者采訪時說。


    胡冰介紹,這其實是英國南安普頓大學的技術。理論上來說,這種光盤能承受高達1000攝氏度的高溫,在室溫下這種光盤可被永 久保存。


    據媒體報道,激光納米玻璃實驗室如今已經制作出“永 久光盤”的原型。格列博夫說,科學家們將用于判斷錯誤率和編碼效率的測試文件存入其中。當然,他們也存入了一些實際數據。


    與此同時,該實驗室也在測試原型光盤的穩定性,以便驗證它們在不同條件下保護數據的能力。格列博夫表示,比如在高溫(高達900—1000攝氏度)和急劇降溫(將處于上述溫度中的光盤扔到水里)測試中,可模擬突然起火和滅火情況下光盤的狀態。此外,他們還測試了原型光盤對外部環境的耐受性,觀察光盤在高濕、高酸、高堿環境下以及電磁輻射和電離輻射條件下的表現。


    “光盤上的聚合材料保護層使其耐刮耐磨,因而光盤表面的刮擦不會影響數據存儲。但如果用錘子敲擊,光盤還是承受不住?!备窳胁┓蛐ρ?。


    “雖然人們對這種新型光盤表現出了極大的興趣,但目前它還處在實驗階段,距離量產還有一定的距離?!焙鶑娬{。


    現有存儲技術中藍光更勝一籌

    硬盤、磁帶、藍光光盤……這些都是人們常用的存儲介質,其對應的存儲設備分別為磁盤陣列、磁帶庫、藍光光盤庫?!斑@些存儲方式的特點各不相同?!焙f。


    具體來講,硬盤存儲能夠實現數據的快速記錄和讀取,滿足數據在線快速訪問的需求,是當前主流的存儲方式。其讀寫速度快,能快速執行資料的存儲、查詢、檢索等操作,讀寫速度可達到400MB/s。但磁盤壽命較短,一般只有3到5年,而且磁盤使用時對環境要求較高。


    磁帶存儲也是一種磁性存儲方式。一般來說,磁帶庫主要置于數據離線存儲的終端,能滿足數據大容量記錄的需求。但是磁帶存儲對于保存環境要求較高,溫度、濕度和磁場的變化都會導致磁帶變形、退化、粘連、發霉


    和磁化,而且每隔2到3年就需倒帶一次,兼容性差。


    “相對而言,藍光存儲作為新一代的存儲技術與CD/DVD技術相比有了突破性的進步,它在存儲介質和存儲設備方面均實現了技術飛躍?!焙f,在存儲介質方面,它采用“無機相變材料”方式記錄數據,比CD/DVD的“有機色素”技術更加穩定,存儲時間也更長。


    胡冰表示,藍光存儲比較可靠、使用壽命長,高質量的光存儲介質可用約50年。與半導體存儲器、硬盤、磁帶等幾種存儲介質相比,光盤具有單位存儲容量成本低的優勢。目前,單張藍光光盤的容量已達300GB,預計兩年后可達500GB。利用多層、多階、多維及納米超分辨等多種存儲技術,光存儲的存儲密度可提高至TB級。此外,光存儲技術尤其適合大量冷數據的長期安全存儲。


    同時,藍光存儲對保存環境要求低,其在保存信息時幾乎不消耗能量,僅在讀寫時耗能,而且無需空調散熱。藍光存儲的安全性高,具有抗自然災害、抗磁暴、抗人為數據刪除等優勢。


    “永 久存儲”僅是理論上的概念

    當前,松下、索尼、DISC等國際公司已研制出各自的藍光光存儲系統。Facebook(臉書)等互聯網巨頭也開始使用光存儲系統,來解決數據存儲問題。


    在胡冰看來,使用光存儲系統已成國際上解決海量數據存儲的慣常手段。


    在國內,通過雙面光盤技術和記錄軌道間距減小技術,相關企業已實現單盤300GB的存儲容量。以中國華錄集團為例,其已在大連建成了單盤300GB的光盤生產線,利用光盤匣封裝技術可令單個光盤匣尺寸與單塊硬盤大小相當,存儲容量可達3.6TB,后續會利用多階和多層技術實現單盤TB以及10TB級的存儲容量。


    “不僅藍光介質的容量會逐年提升,而且隨著藍光光盤應用的普及,其一次性購入的性價比也將優于硬盤和磁帶?!焙f,在藍光光盤庫技術的研發與應用方面,目前我們已實現單機柜2PB的容量,單機柜功率不到200瓦,待機功率不到10瓦,無論是介質還是設備均處于世 界領 先水平。


    如此說來,“永 久存儲”究竟能不能實現?


    胡冰認為,超高密度光存儲技術代表著光存儲未來的發展方向。如今信息技術日新月異,為了滿足不斷增長的存儲需求,各種存儲技術都以提高存儲容量、密度、可靠性和數據傳輸率為主要發展目標。


    目前,全息存儲、藍光存儲以及基于超分辨率近場結構存儲是主要研究方向。長遠來看,將藍光技術進行擴展,即與多階、超分辨近場結構、多波長等技術相結合,如此才能進一步擴大存儲容量,以適應未來的發展需要。


    “‘永 久存儲’僅是理論上的概念。事實上,在特定的存儲條件下,現有的光存儲技術理論上也可實現‘永 久存儲’。但研究光存儲技術著眼于實際數據的存儲應用,除了技術本身還要考慮成本、實現方式、市場推廣等眾多因素?!焙鶑娬{。


華錄光存儲研究院

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