格列博夫正在檢驗這種“永久光盤”的原型樣品(右下)的穩(wěn)定性。
近日,據(jù)外媒報道,俄羅斯正在研發(fā)超級穩(wěn)定的光存儲技術(shù),該技術(shù)能制造出在特定條件下將數(shù)據(jù)存儲100萬年的新型光盤。
能將數(shù)據(jù)存儲100萬年,在現(xiàn)有科技水平下,幾乎是不可能實現(xiàn)的。即便是使用如今技術(shù)領(lǐng)先的藍光光盤,也只能將數(shù)據(jù)存儲約60年。
“這種‘永久光盤’的原型樣品已經(jīng)做好了。”在接受媒體采訪時,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(shù)優(yōu)勢呢?
采用納米結(jié)構(gòu)的玻璃光盤
“這種光盤是一種采用納米結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)的存儲介質(zhì),理論上可存儲數(shù)據(jù)長達數(shù)十億年甚至上百億年。”1月9日,華錄光存儲研究院(大連)有限公司營銷中心副總經(jīng)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(xué)的技術(shù)。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(jù)媒體報道,激光納米玻璃實驗室如今已經(jīng)制作出“永久光盤”的原型。格列博夫說,科學(xué)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(dāng)然,他們也存入了一些實際數(shù)據(jù)。
與此同時,該實驗室也在測試原型光盤的穩(wěn)定性,以便驗證它們在不同條件下保護數(shù)據(jù)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(tài)。此外,他們還測試了原型光盤對外部環(huán)境的耐受性,觀察光盤在高濕、高酸、高堿環(huán)境下以及電磁輻射和電離輻射條件下的表現(xiàn)。
“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(shù)據(jù)存儲。但如果用錘子敲擊,光盤還是承受不住。”格列博夫笑言。
“雖然人們對這種新型光盤表現(xiàn)出了極大的興趣,但目前它還處在實驗階段,距離量產(chǎn)還有一定的距離。”胡冰強調(diào)。
現(xiàn)有存儲技術(shù)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(zhì),其對應(yīng)的存儲設(shè)備分別為磁盤陣列、磁帶庫、藍光光盤庫。“這些存儲方式的特點各不相同。”胡冰說。
具體來講,硬盤存儲能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速記錄和讀取,滿足數(shù)據(jù)在線快速訪問的需求,是當(dāng)前主流的存儲方式。其讀寫速度快,能快速執(zhí)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(huán)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(shù)據(jù)離線存儲的終端,能滿足數(shù)據(jù)大容量記錄的需求。但是磁帶存儲對于保存環(huán)境要求較高,溫度、濕度和磁場的變化都會導(dǎo)致磁帶變形、退化、粘連、發(fā)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(shù)與CD/DVD技術(shù)相比有了突破性的進步,它在存儲介質(zhì)和存儲設(shè)備方面均實現(xiàn)了技術(shù)飛躍。”胡冰說,在存儲介質(zhì)方面,它采用“無機相變材料”方式記錄數(shù)據(jù),比CD/DVD的“有機色素”技術(shù)更加穩(wěn)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(zhì)量的光存儲介質(zhì)可用約50年。與半導(dǎo)體存儲器、硬盤、磁帶等幾種存儲介質(zhì)相比,光盤具有單位存儲容量成本低的優(yōu)勢。目前,單張藍光光盤的容量已達300GB,預(yù)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(shù),光存儲的存儲密度可提高至TB級。此外,光存儲技術(shù)尤其適合大量冷數(shù)據(jù)的長期安全存儲。
同時,藍光存儲對保存環(huán)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(diào)散熱。藍光存儲的安全性高,具有抗自然災(zāi)害、抗磁暴、抗人為數(shù)據(jù)刪除等優(yōu)勢。
“永久存儲”僅是理論上的概念
當(dāng)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(tǒng)。Facebook(臉書)等互聯(lián)網(wǎng)巨頭也開始使用光存儲系統(tǒng),來解決數(shù)據(jù)存儲問題。
在胡冰看來,使用光存儲系統(tǒng)已成國際上解決海量數(shù)據(jù)存儲的慣常手段。
在國內(nèi),通過雙面光盤技術(shù)和記錄軌道間距減小技術(shù),相關(guān)企業(yè)已實現(xiàn)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(chǎn)線,利用光盤匣封裝技術(shù)可令單個光盤匣尺寸與單塊硬盤大小相當(dāng),存儲容量可達3.6TB,后續(xù)會利用多階和多層技術(shù)實現(xiàn)單盤TB以及10TB級的存儲容量。
“不僅藍光介質(zhì)的容量會逐年提升,而且隨著藍光光盤應(yīng)用的普及,其一次性購入的性價比也將優(yōu)于硬盤和磁帶。”胡冰說,在藍光光盤庫技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用方面,目前我們已實現(xiàn)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(zhì)還是設(shè)備均處于世界領(lǐng)先水平。
如此說來,“永久存儲”究竟能不能實現(xiàn)?
胡冰認為,超高密度光存儲技術(shù)代表著光存儲未來的發(fā)展方向。如今信息技術(shù)日新月異,為了滿足不斷增長的存儲需求,各種存儲技術(shù)都以提高存儲容量、密度、可靠性和數(shù)據(jù)傳輸率為主要發(fā)展目標。
目前,全息存儲、藍光存儲以及基于超分辨率近場結(jié)構(gòu)存儲是主要研究方向。長遠來看,將藍光技術(shù)進行擴展,即與多階、超分辨近場結(jié)構(gòu)、多波長等技術(shù)相結(jié)合,如此才能進一步擴大存儲容量,以適應(yīng)未來的發(fā)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(xiàn)有的光存儲技術(shù)理論上也可實現(xiàn)‘永久存儲’。但研究光存儲技術(shù)著眼于實際數(shù)據(jù)的存儲應(yīng)用,除了技術(shù)本身還要考慮成本、實現(xiàn)方式、市場推廣等眾多因素。”胡冰強調(diào)。