前段時間,國内有個團隊在 Nature 上發了篇關于光學存儲的論文,說是他們造出了個光盤,就咱們平時常見的那種尺寸,但裏面能裝下 1.6 PB 的數據,大概就是 1638 TB 。
這什麽概念?用兩張超級光盤,就能把國家圖書館裏的所有數字資源給存進去。相同容量,換成普通硬盤的話,得用好幾百個,換成藍光碟,就更誇張,四萬多張才頂得上超級光盤那麽一張。
做到這麽大的容量,在光存儲領域,也屬于是重大突破,讓咱們成了全球首個實現 PB 級超容量光存儲的國家。
不過問題也來了,現在身邊連個插光盤的地方都快沒了,爲啥科學家們還費老大勁在搞 " 超級光盤 " ?
然而在研究了一番後,世超發現,其實超級光盤還是很有必要的。
因爲看似已經被時代淘汰的光盤,依舊在你看不見的地方發光發熱。
就比如醫院的病例、企業或政府機構裏的曆史檔案啥的,這些數據有一些共性,那就是八成都是冷數據,訪問頻率不太高,刻寫一次大概率就不會再改。
所以它們對存儲介質的要求也不多,隻要容量大一點、壽命長一點就行。然而要實現這兩點,還是有點難度的。
咱們現在最常聽到的存儲方式,就是閃存、硬盤這種,讀寫性能會比較高,但冷數據存儲看重的兩點,它們是一點都沒占。
像固态硬盤,它是靠電荷存儲數據的,差不多過個十多年,電子就會漏掉,數據就沒了。機械硬盤雖然靠磁性材料存數據,理論上能放更久,但裏面也還有其他精密零件,放個三五年難保不會出意外。
前些年國家檔案局做了個實驗,他們用硬盤存了數據,過幾年要看的時候,有的直接卡死起不來,有的都能把電路給燒了。
并且硬盤的容量撐死了才幾十 TB ,價格也不便宜,一塊就要好幾千。而企業們一般要存檔的數據,都是好幾千 TB 起步,要買的話還得問問錢包同不同意。
說來還挺有趣,适合這些企業機構存儲數據的,恰恰是在咱們民用市場走不下去的光盤和磁帶。
現在,冷數據在市場上比較受歡迎的存儲方式是磁帶,和硬盤相比,它在壽命和容量上都賊有優勢。
磁帶要是保存得好,三五十年根本不是啥難事兒,而且,它靠上面的磁性痕迹存數據,這些磁性顆粒現在都做到了納米級别,單位面積的存儲容量自然不用多言。
市面上就這一卷巴掌大的磁帶,都已經能存 50TB 的數據了。
更重要是磁帶便宜呀。去年在中國數據與存儲峰會上,華科大教授謝長生就打過一個比方,說是把硬盤換成相同容量的磁帶,成本能降低近八成。
光盤的話,在壽命上要比磁帶更久一些,讀寫速度也會更快,像國家超算中心、國家衛健委、國家檔案館的數據中心,都有在用。
不過考慮到現在最先進的藍光光盤,容量也隻有幾百 GB ,大的數據中心要布局起來,成本還是有點高,所以市面上存儲冷數據的方案,還是用磁帶偏多。
當然這也不意味着光盤始終要被磁帶壓一頭,隻要解決容量的問題,再過幾年來就又是一條好漢。
這不,咱們開頭提到的超級光盤,就是這些年來團隊爲了擴容搞出來的成果。
咱也都知道,光盤存數據,就是用激光給盤面 " 挖洞 " ,有落差的地方代表信号 " 1 " ,平的地方就是 " 0 " ,而光盤的容量在一定程度上是由這個洞的大小決定的。另外,光盤還能做成很多層,每一層都可以儲存信息。
而超級光盤呢,爲了提升容量,做了有100 來層,還把傳統刻寫光盤的半導體激光器,換成了飛秒激光器。
新的激光器,不僅能精确到每層每層地寫數據,還能把數據寫到納米級别,而普通光盤還在微米尺度徘徊。
更重要的是,換了激光器之後,因爲有了更高的峰值功率,也能在更 " 硬 " 的材料上刻數據了,之前藍光光盤還得塗膠,現在能直接在玻璃上刻,這樣一來,保存五十年以上甚至一百年都沒問題。
其實搞超級光盤,也不是國内研究團隊獨一份,早在 2013 年的時候,英國南安普頓大學就搞出了個 " 5D 光盤 " 的概念,用的也是飛秒激光。
這些年一直都有進展,存儲容量在前兩年也被搞到了 500 TB 。
至少看起來,超級光盤這塊兒的研究是挺火熱的,但要說它現在能不能成爲企業的一個選擇,世超還是得給大家潑潑冷水。
從實驗室成果到實際落地,可不是啥容易事兒,英國 2013 年就有超級光盤的概念,到現在不也一個商業化的産品都沒有。
況且超級光盤上的精度,已經到了納米級别,想用普通的光驅刻錄、讀取根本沒可能,而更專業的設備,價格也不便宜。
像是刻錄用到的飛秒激光器,精度高點的,少說得十萬以上。讀取的話,達到超級光盤這個精度,基本上都用共聚焦顯微鏡了,這一台也得數十萬甚至上百萬。
要把這些技術的成本打下去,還得等上好長一段時間,現在花這些額外的錢,真不如用在維護磁帶上。
不過總的來看,超級光盤的出現,确實讓企業、機構們看到了存儲數據的另一種可能性。
說實話,未來這成本要是真降下來,世超本人都想買回來一個用用。