Специалисты Саутгемптонского университета Великобритании опубликовали доклад о концепции «куба данных» - многообещающем хранилище данных в устройстве размером с ладонь. В этом исследовании описывается новый высокоскоростной лазерный метод записи на 5D-структуру. Структура, построенная из кварцевого стекла, может поддерживать долговременную запись и достигать плотность хранения, которая в 10 000 раз выше, чем у нынешней технологии Blu-Ray.
Новая лазерная технология позволила исследователям записывать данные в пяти измeрeнияx - двyx oптичecкиx и трex прocтрaнcтвeнныx. Нoвый пoдxoд пoзвoляeт достичь cкoрocти зaпиcи 1 миллион вoкceлeй в ceкyндy, чтo эквивaлeнтнo 230 килoбaйтaм дaнныx (бoлee 100 cтрaниц тeкcтa) в ceкyндy. Это может показаться смехотворно медленным по сегодняшним меркам - просто посмотрите на скорость, которую достигают лучшие твердотельные накопители для сравнения, например, запись 5000 МБ в секунду на Samsung 980 Pro. Тем не менее, данная технология может быть очень полезной, например для музеев и библиотек.
Команда решила протестировать свою технологию, записав 5 ГБ данных на диск из кварцевого стекла. Затем исследователи задались одним из самых важных вопросов относительно методов хранения - достаточно ли стабильны данные, которые записаны на диск, чтобы их можно было считать без потерь? Ответ был на 100% успешным. Однако тест проводился только на небольшой части доступного носителя. Хотя диск из кварцевого стекла может вместить 500 ТБ данных. Специалисты сообщили, что с улучшением техники записи, в частности за счет использования преимуществ параллелизма, они могут разработать систему, способную заполнить те же 500 ТБ всего за 60 дней. Технология перспективная: представьте, что 500 ТБ данных можно было бы разместить на одном внешнем жестком диске. В этом преимущество данного носителя в масштабе плотности по сравнению с файловыми серверами, которые используются сегодня.
Этот метод записи данных, очень напоминает сферу данных из фильма "Бегущий по лезвию 2049", которая очень похожа на стеклянную. Сфера из этого фильма была очень хрупкая и теряла данные при малейшем повреждении. Похоже, то же самое относится и к этим конкретным устройствам хранения данных из кварцевого стекла. Способ записи информации заключается в чрезвычайно локализованном и точно управляемом взаимодействии между фемтосекундным лазером с большим числом повторений и структурой кварцевого стекла. По сути, этот метод включает проведение строго контролируемых взрывов внутри структуры кремнезема. Эти взрывы контролируются при определенной температуре из-за характера взаимодействия лазера с кварцевым стеклом.
Трехмерную часть объекта понять достаточно просто - это куб. Однако плотность данных этого метода достигается не только за счет пространственного размещения информации. Четвертое измерение хранения достигается за счет взаимодействия медленной ориентации оси света через структуру, подобную наноламелле, для которой исследователи используют частицу, названную солитоном. Технология позволяет использовать набор двоичных (1,0) координат и считывать их из одной точки в пространстве куба. Если есть солитон, он устанавливается в 1. Если солитона нет, данные устанавливаются в 0.
«Новый подход улучшает скорость записи данных до практического уровня, поэтому мы можем записывать десятки гигабайт данных за разумное время», - сообщил специалист университета Лей. «Высоколокализованные прецизионные наноструктуры обеспечивают более высокую емкость данных, поскольку в единице используемого материала может быть записано больше вокселей. Кроме того, использование импульсного света снижает энергозатраты, необходимые для записи».
Команда Чжана уверена, что хранение данных в кварцевом стекле может длиться вечно. При условии, что стеклянное запоминающие устройство не будет физически повреждено.