在邇來舉辦的“2020深圳國際大數(shù)據(jù)與存儲峰會暨展覽會”上，國內(nèi)光存儲行業(yè)的領軍企業(yè)紫晶存儲深圳子公司總經(jīng)理倪俊雄博士做了題爲“海量大數(shù)據(jù)存儲的未來——全息光存儲技術(shù)”的主題演講，介紹了全息光存儲技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢和研發(fā)進程，以及該技術(shù)將如何幫助中國用戶應對大數(shù)據(jù)時代帶來的數(shù)據(jù)存儲挑戰(zhàn)。
什麼是全息光存儲技術(shù)？爲什麼需要全息光存儲技術(shù)？我們在線通過接下來的文章爲大伙兒解讀。
大數(shù)據(jù)帶來的存儲挑戰(zhàn)
隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應用，數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略地位越發(fā)顯著，美國將數(shù)據(jù)稱爲“未來的新石油”，中國政府也將數(shù)據(jù)稱爲“21世紀的鑽石礦”。國家印發(fā)的《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》中明確指出，信息技術(shù)與經(jīng)濟社會的交彙調(diào)和引發(fā)了數(shù)據(jù)迅猛增長，數(shù)據(jù)已成爲國家基礎性戰(zhàn)略資源。
在2019年IDC發(fā)布的《數(shù)字化世界—從邊緣到核心》報告中顯示，隨著聯(lián)網(wǎng)人口的增長和視頻監(jiān)控基礎設施的猛增，中國的數(shù)據(jù)空間預計在未來7年均勻增長30%，到2025年將成爲所有地區(qū)最大的數(shù)據(jù)空間。2018年，中國共産生7.6千兆字節(jié)（zettabyte）數(shù)據(jù)，到2025年，這個數(shù)字將增長到486千兆字節(jié)。如此海量的數(shù)據(jù)，將對未來中國數(shù)據(jù)存儲技術(shù)提出全新的挑戰(zhàn)。
能耗挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)磁電數(shù)據(jù)存儲模式以傳統(tǒng)硬盤（磁盤），固態(tài)硬盤，磁帶作爲存儲介質(zhì)，需要消耗大批的電力資源維持設備的運轉(zhuǎn)。2017年，中國數(shù)據(jù)中心的總耗電量1200-1300億千瓦時，已經(jīng)超過了三峽大壩和葛洲壩電廠2017年發(fā)電量之和，而這個數(shù)據(jù)在2025年將達到3842.2億千瓦時。數(shù)據(jù)存儲帶來的能耗與二氧化碳排放，是大數(shù)據(jù)産業(yè)發(fā)展無法回避的挑戰(zhàn)。
安全挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)磁電數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)具備可讀寫的特點，數(shù)據(jù)可以被主動改寫，也也許受到電磁幹擾而被破壞，在存儲期內(nèi)存在失效的也許。同時因爲其采用的存儲介質(zhì)特征，其數(shù)據(jù)存儲的可靠時間僅爲數(shù)年，需要每隔幾年就進行數(shù)據(jù)遷移。數(shù)據(jù)遷移會帶來額外的物資浪費，同時在遷移過程中還要面臨數(shù)據(jù)損壞、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)改篡等安全爲題。
同時在互聯(lián)網(wǎng)時代，大數(shù)據(jù)海量增長的情況下，有80%以上的數(shù)據(jù)在存儲之後都會變爲冷數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)來講，需要更安全、更經(jīng)濟、更高效的方法來進行存儲。光存儲成爲了這些數(shù)據(jù)最好的歸宿。
光存儲最適合存儲溫冷數(shù)據(jù)。
光存儲是由光盤外表的介質(zhì)影響的，光盤上有凹凸不平的小坑，光照射到上面有不同的反照，再轉(zhuǎn)化爲0、1的數(shù)字信號就成了光存儲，這也使光存儲具有了不被改篡的特征，可以長期穩(wěn)定保存重要數(shù)據(jù)，比傳統(tǒng)的電磁介質(zhì)更加安全可靠。同時，光存儲能過實現(xiàn)比電磁存儲更高的存儲密度，用更小的空間來實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的安全存儲。另外，目前存儲光盤的記錄層已經(jīng)開始采用無機合金材料，具備極強的抗氧化性，能夠抵抗極端環(huán)境，使用壽命可長達50年以上，經(jīng)久耐用，同時能耗更低。
2018年，傳統(tǒng)磁電存儲巨頭IBM發(fā)布《2025企業(yè)級存儲》報告認爲，在未來海量數(shù)據(jù)存儲時代，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心存儲架構(gòu)將面臨壓力，光存儲數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)在可靠性方面具備優(yōu)勢。
近幾年，光存儲在國內(nèi)外應用領域加大，在國內(nèi)也在逐步落地，紫晶存儲便是其中的中堅力量。紫晶存儲作爲光存儲行業(yè)的領軍者，是國內(nèi)唯一個有自主知識産權(quán)、能産業(yè)化生産應用于商業(yè)大數(shù)據(jù)存儲、檔案級的藍光存儲光盤的企業(yè)，已能夠?qū)崿F(xiàn)光存儲介質(zhì)核心技術(shù)自主可控。目前，紫晶存儲已經(jīng)獲得專利技術(shù)20多項，80多項軟件著作權(quán)，參與8項國家、行業(yè)及地點標準編制。紫晶存儲“冷熱數(shù)據(jù)分層存儲”解決方案，使用強大的軟件功能和全産業(yè)鏈整合的光存儲技術(shù)，解決方案支持海量數(shù)據(jù)的高可靠、低成本、長壽命、綠色環(huán)保的存儲需求。通過采用光存儲解決方案，能夠使數(shù)據(jù)存儲的總成本節(jié)約50%，主存空間節(jié)約60%，電耗節(jié)約70%。
但是光存儲技術(shù)，依然存在很多潛能被發(fā)現(xiàn)和挖掘。全息光存儲技術(shù)是光存儲的未來。
全息光存儲是光存儲的未來
全息光存儲(Holographic Optical Storage)是全息術(shù)在數(shù)據(jù)存儲中的一個重要應用，它使用全息技術(shù)在三維空間中寫入數(shù)據(jù)，突破了傳統(tǒng)存儲技術(shù)的密度限制，能將現(xiàn)有的光存儲密度提升幾個數(shù)量級。
早在1948年，通過研究光的干涉理論提出了全息術(shù)的概念。到20世紀60年代，科學家能獲得優(yōu)質(zhì)的相干光源，全息技術(shù)進入快速發(fā)展時期。1963年Van Heerden正式提出了全息存儲這一概念，并將全息存儲歸于三維固態(tài)光存儲。到1966年，貝爾實驗室通過使用鈮酸鋰經(jīng)歷進行激光倍頻實驗時，意外發(fā)現(xiàn)光折變效應，從而將其作為記載介質(zhì)用于全息數(shù)據(jù)的記載中。爾后由于更多全息材料的發(fā)現(xiàn)，更多的全息存儲方法和復用技術(shù)得以驗證和發(fā)展，要緊在同軸和離軸兩個發(fā)展方向。
離軸全息的信號光和參考光成一定角度在感光介質(zhì)上疊加幹涉形成全息圖，其優(yōu)點是兩束光分離，可以通過改變角度進行角度複用和交叉複用；缺點是由于兩束光分離，抗震能力較弱。而同軸全息則將同心的環(huán)形參考光和柱形信號光通過同一個物鏡聚焦到全息介質(zhì)上形成幹涉。其優(yōu)點是兩束光共軸，可減弱振動帶來的影響。但是比較明顯的缺點是無法使用角度相關的複用技術(shù)，存儲密度難以進一步提升。
紫晶存儲搶先布局全息光存儲
作爲中國光存儲行業(yè)的領軍者，紫光存儲將全息光存儲作其在光存儲領域的最新技術(shù)儲備和下一代核心國產(chǎn)產(chǎn)品，通過加大研發(fā)投入、引入高端人才，建立了國內(nèi)外合作研發(fā)體系，加快技術(shù)開發(fā)和落地過程。
紫晶存儲選擇大力開發(fā)同軸全息光存儲技術(shù)。他們開發(fā)的技術(shù)具備系統(tǒng)簡單，可進行伺服控制和尋址，以及可以幸免記錄時振動影響的特征，能過更好的實現(xiàn)落地應用。其産業(yè)化發(fā)展方向要緊集中在進一步降低數(shù)據(jù)存儲成本和運維成本，進一步提高存儲介質(zhì)的可靠性和數(shù)據(jù)安全性。
“全息光存儲能夠?qū)崿F(xiàn)超高密度、超快傳輸、超長壽命的數(shù)據(jù)存儲，能過滿足海量數(shù)據(jù)高效存儲需求，被視為下一代光存儲介質(zhì)技術(shù)！蹦呖⌒鄄┦空f“目前紫晶存儲差不多在實驗室中完成光盤存儲TB級數(shù)據(jù)，，刻錄技術(shù)也進入技術(shù)驗證時期。未來投入市場之后，將能夠滿足更大存儲容量、更快讀寫速度的大數(shù)據(jù)存儲需求！蹦壳白暇Т鎯φ诖罅ρ 制 多 維 調(diào) 制 同 軸 全 息 存 儲 介 質(zhì) 及 設 備 ， 存 儲 密 度 較 傳 統(tǒng) 光 存 儲 技 術(shù)、（25Gb/inch2）提高2個數(shù)量級以上，研制具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的全息存儲材料和光盤格式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)掉電保存壽命50年以上。
值得一提的是，作爲中國光存儲領域的領軍者，紫晶存儲成立至今的十年當中，堅持自主創(chuàng)新，從底層介質(zhì)研發(fā)做起，一方面不斷完善藍光存儲系統(tǒng)及解決方案應用服務，同時不斷加大研發(fā)力度，投入到下一代光存儲技術(shù)研發(fā)，特別是全新光存儲技術(shù)的研發(fā)當中。作爲國內(nèi)光存儲行業(yè)的佼佼者，紫晶存儲將繼續(xù)以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，用創(chuàng)新賦能中國存儲，以光存儲技術(shù)助力國家書息戰(zhàn)略的實施與發(fā)展
