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未来大数据存储:1PB仅需一张光盘

[日期:2013-07-09] 来源:中关村在线  作者: [字体: ]

      以后数据存储无论个人用户,抑或不同规模的企业政府机关等,都可更加轻松地进行。来自斯威本科技大学(SwinburneUniversityofTechnology)的研究团队负责人MinGu教授最新开发出了一种全新的数据存储方式,可将1PB(1024TB)的数据存储到一张仅DVD大小的聚合物碟片上。


1PB的数据未来仅需一张光碟就能存储

      大数据存储在当今世界已经显得尤为必要,而且我们人类自步入数字时代以来,目前仅是存储在Web上的内容预计就有大概1ZB(zettabyte,1万亿GB),美国一年的电话记录就需要0.3ZB的存储空间进行存储。

      要保护全世界的数据资料免遭损失和意外丢失也是件很麻烦的事情。放弃本地概念,转投云存储也不要认为有多么的安全,尤其是当黑客如果袭击了你所使用的云服务器,那么数据存储遭受的损失恐怕就更大了。对于现有的本地存储,如果我们要将1ZB的数据存在蓝光光盘上,然后将这些光盘堆叠到一起,那么这一摞光盘的高度就能达到24km。或许传统硬盘能堆叠的空间更小一些,但成本又是难以估量的。

1PB的数据未来仅需一张光碟就能存储

      那么数据存储的问题究竟该怎么解决呢?来自斯威本科技大学和澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的学者们似乎正在研究更为巧妙的解决方案。他们最新的研究可让1PB的数据存放到仅DVD大小的碟片上,也就是说1ZB的数据仅需1000张这样的碟片就能存储,虽说1000张碟片听起来有些多,但堆放1米的高度还是要比蓝光光碟的24km好出不少。

      此团队在2013年6月29日刊出的《自然通讯(NatureCommunications)》杂志的文章中描述了如何将在塑料层上光学纪录的斑点宽度从蓝光的130nm减小到9nm,相当于单个光波长的1%。为什么蓝光技术无法做到这一点?光学物理学家,同时也是卡尔蔡司的创始人之一ErnstAbbe先前就发现了光的一种基本特性。19世纪末,他的镜片实验证明光有其固有波长,无法集中到小于其波长1/3的点内(Airydisk,艾里斑)。蓝光技术使用440nm波长的蓝色激光读取光碟,所以蓝光斑点宽度局限在130nm。

      澳大利亚的学者则开发出了一种新型的有机聚合催化剂,可对光产生2种不同的反映,从而回避了Abbe所发现的限制。800nm的激光可令这种催化剂分裂为聚合活性物,当数量充足的时候,就能促使单体聚合。不过,375nm的激光用于这种催化剂时,就会释放阻聚剂,阻止单体聚合。

      要将比艾里斑更小的斑点宽度写入到感光光刻胶材料上,首先要将800nm波长激光束导至未聚合存储介质中。这些光会在光强度足够释放聚合活性物的位置令光刻胶聚合。为释放足够的活性物,光强度必须高于某个值,聚合物点尺寸就可变得更小。

      同时将375nm的光导至相同的焦点,这样一来活性物和抑制剂就会令艾里斑达成基本平衡。此时,没有聚合物形成。然后就是将375nm的激光转成环状模式。

1PB的数据未来仅需一张光碟就能存储

      先前我们就谈到,800nm的光本身就能将点聚合至大约100nm的直径。再加上环状375nm外圈的抑制部分,外圈的光刻胶部分则不会发生聚合。这能够让聚合物点最终缩减至9nm的尺寸。

1PB的数据未来仅需一张光碟就能存储

      加上近期发展迅猛的3D打印技术,澳洲的这批研究人员还另外证明了他们的新型光聚合技术能够制造小型的3D物体。很显然这种新型的存储技术离正式商用还有一段距离,目前仍有许多问题需要解决。但至少,未来我们能看到未来大容量存储碟片的出现。





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