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發布時間:2020-07-23 21:16  






光存儲:大數據時代的挑戰
容量挑戰:大數據時代,數據呈幾何級數快速增長,全球數據圈將在2025年增至180ZB,冷數據約占總量的80%。如果完全采用傳統存儲模式,將會導致存儲成本的倍數級增長,經濟效益低下。
安全挑戰:傳統磁電存儲介質,壽命周期短,海量數據遷移時經常發生數據丟失的情況。
能耗挑戰:全球數據中心耗電量占全球總耗電量的比例為1.1%-1.5%。尋找低成本、綠色節能的存儲方式,成為溫冷數據存儲應用領域的迫切需求。
云計算能有效地解決性能問題,卻無法解決冷數據長期存儲問題。隨著時間的推移,冷數據大量增加,如果采用熱數據的方式存儲冷數據,會造成企業運營成本高、能耗大、安全性低等問題。
現代光儲存技術
然而,上帝似乎太過寵溺光存儲這個“兒子”,不太愿意放手讓他自由飛翔快速成長,光存儲在藍光光盤問世后的十年間都鮮有突破。其主要原因有兩個方面:一是大多數材料在激發波長為400 nm以下的紫外波段有很強烈的線性吸收而很難響應;二是物鏡的數值孔徑也不能無線增大,較大數值孔徑為1.49的物鏡已經接近蓋玻片的折射率,如果繼續增大,會因為折射率不匹配相差進而影響分辨率,會影響光盤的存儲密度和存儲容量。但是,不在沉默中爆發,就在沉默中滅亡,為了讓光存儲重振往日雄風,近些年來,許多科學家十年如一日,深耕光存儲研究,取得了該領域內的里程碑式的進展。
很早的光儲存原理為阿貝衍射極限公式:
代表光斑直徑; 代表所用激光波長; 代表物鏡的數值孔徑。光存儲的發展過程就是一個不斷減小激發光波長、不斷增大物鏡數值孔徑的過程,進而數據存儲容量不斷提升。
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光存儲工作原理:
光存儲設備,主要部分就是激光發生器和光監測器。光驅上的激光發生器實際 上就是一個激光二極管,可以產生對 應波長的激光光束,然后經過一系列的處理后射到光盤上,然后經由光監測器捕反射回來的信號從而識別實際的數據。如果光盤不反射激光則代表那里有一個小坑,那么電腦就知道它代表一個“1”;如果激光被反射回來,電腦就知道這個點是一個“0”。然后電腦就可以將這些二進制代碼轉換成為原來的程序。當光盤在光驅中做高速轉動,激光頭在電機的控制下前后移動,數據就這樣源源不斷的讀取出來了。
