永久存儲技術可行 但前景不明

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。”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。”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。”格列博夫笑言。

“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。”胡冰強調。

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。“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。”胡冰說，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。”胡冰說，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。”胡冰強調。

來源：科技日報 記者 付麗麗