永久存儲技術(shù)可行 但前景不明

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(lán)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(lán)光更勝一籌

硬盤、磁帶、藍(lán)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(lán)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(lán)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(lán)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(lán)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(lán)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(lán)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(lán)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(lán)光介質(zhì)的容量會逐年提升，而且隨著藍(lán)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(lán)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(rèn)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(biāo)。

目前，全息存儲、藍(lán)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(yuǎn)來看，將藍(lán)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)。

來源：科技日報 記者 付麗麗