【五维介质】永久存储：技术可行 前景不明

视觉中国

葛雷博普正在测试这种“永久光盘”原型样品(右下角)的稳定性。

近日，据外媒报道，俄罗斯正在研发超级稳定的光存储技术，该技术能制造出在特定条件下将数据存储100万年的新型光盘。

能将数据存储100万年，在现有科技水平下，几乎是不可能实现的。即便是使用如今技术领先的蓝光光盘，也只能将数据存储约60年。

“这种‘永久光盘’的原型样品已经做好了。”在接受媒体采访时，俄罗斯先进研究项目基金会激光纳米玻璃实验室主任伊万·格列博夫说。

那么，“永久光盘”究竟为何物？与普通光盘相比，它又有哪些技术优势呢？

采用纳米结构的玻璃光盘

“这种光盘是一种采用纳米结构的玻璃光盘，运用飞秒激光输入法，将纳米玻璃材料变成记录和检索五维（5D）数据的存储介质，理论上可存储数据长达数十亿年甚至上百亿年。”1月9日，华录光存储研究院（大连）有限公司营销中心副总经理胡冰在接受科技日报记者采访时说。

胡冰介绍，这其实是英国南安普顿大学的技术。理论上来说，这种光盘能承受高达1000摄氏度的高温，在室温下这种光盘可被永久保存。

据媒体报道，激光纳米玻璃实验室如今已经制作出“永久光盘”的原型。格列博夫说，科学家们将用于判断错误率和编码效率的测试文件存入其中。当然，他们也存入了一些实际数据。

与此同时，该实验室也在测试原型光盘的稳定性，以便验证它们在不同条件下保护数据的能力。格列博夫表示，比如在高温（高达900—1000摄氏度）和急剧降温（将处于上述温度中的光盘扔到水里）测试中，可模拟突然起火和灭火情况下光盘的状态。此外，他们还测试了原型光盘对外部环境的耐受性，观察光盘在高湿、高酸、高碱环境下以及电磁辐射和电离辐射条件下的表现。

“光盘上的聚合材料保护层使其耐刮耐磨，因而光盘表面的刮擦不会影响数据存储。但如果用锤子敲击，光盘还是承受不住。”格列博夫笑言。

“虽然人们对这种新型光盘表现出了极大的兴趣，但目前它还处在实验阶段，距离量产还有一定的距离。”胡冰强调。

现有存储技术中蓝光更胜一筹

硬盘、磁带、蓝光光盘……这些都是人们常用的存储介质，其对应的存储设备分别为磁盘阵列、磁带库、蓝光光盘库。“这些存储方式的特点各不相同。”胡冰说。

具体来讲，硬盘存储能够实现数据的快速记录和读取，满足数据在线快速访问的需求，是当前主流的存储方式。其读写速度快，能快速执行资料的存储、查询、检索等操作，读写速度可达到400MB/s。但磁盘寿命较短，一般只有3到5年，而且磁盘使用时对环境要求较高。

磁带存储也是一种磁性存储方式。一般来说，磁带库主要置于数据离线存储的终端，能满足数据大容量记录的需求。但是磁带存储对于保存环境要求较高，温度、湿度和磁场的变化都会导致磁带变形、退化、粘连、发霉

和磁化，而且每隔2到3年就需倒带一次，兼容性差。

“相对而言，蓝光存储作为新一代的存储技术与CD/DVD技术相比有了突破性的进步，它在存储介质和存储设备方面均实现了技术飞跃。”胡冰说，在存储介质方面，它采用“无机相变材料”方式记录数据，比CD/DVD的“有机色素”技术更加稳定，存储时间也更长。

胡冰表示，蓝光存储比较可靠、使用寿命长，高质量的光存储介质可用约50年。与半导体存储器、硬盘、磁带等几种存储介质相比，光盘具有单位存储容量成本低的优势。目前，单张蓝光光盘的容量已达300GB，预计两年后可达500GB。利用多层、多阶、多维及纳米超分辨等多种存储技术，光存储的存储密度可提高至TB级。此外，光存储技术尤其适合大量冷数据的长期安全存储。

同时，蓝光存储对保存环境要求低，其在保存信息时几乎不消耗能量，仅在读写时耗能，而且无需空调散热。蓝光存储的安全性高，具有抗自然灾害、抗磁暴、抗人为数据删除等优势。

“永久存储”仅是理论上的概念

当前，松下、索尼、DISC等国际公司已研制出各自的蓝光光存储系统。Facebook（脸书）等互联网巨头也开始使用光存储系统，来解决数据存储问题。

在胡冰看来，使用光存储系统已成国际上解决海量数据存储的惯常手段。

在国内，通过双面光盘技术和记录轨道间距减小技术，相关企业已实现单盘300GB的存储容量。以中国华录集团为例，其已在大连建成了单盘300GB的光盘生产线，利用光盘匣封装技术可令单个光盘匣尺寸与单块硬盘大小相当，存储容量可达3.6TB，后续会利用多阶和多层技术实现单盘TB以及10TB级的存储容量。

“不仅蓝光介质的容量会逐年提升，而且随着蓝光光盘应用的普及，其一次性购入的性价比也将优于硬盘和磁带。”胡冰说，在蓝光光盘库技术的研发与应用方面，目前我们已实现单机柜2PB的容量，单机柜功率不到200瓦，待机功率不到10瓦，无论是介质还是设备均处于世界领先水平。

如此说来，“永久存储”究竟能不能实现？

胡冰认为，超高密度光存储技术代表着光存储未来的发展方向。如今信息技术日新月异，为了满足不断增长的存储需求，各种存储技术都以提高存储容量、密度、可靠性和数据传输率为主要发展目标。

目前，全息存储、蓝光存储以及基于超分辨率近场结构存储是主要研究方向。长远来看，将蓝光技术进行扩展，即与多阶、超分辨近场结构、多波长等技术相结合，如此才能进一步扩大存储容量，以适应未来的发展需要。

“‘永久存储’仅是理论上的概念。事实上，在特定的存储条件下，现有的光存储技术理论上也可实现‘永久存储’。但研究光存储技术着眼于实际数据的存储应用，除了技术本身还要考虑成本、实现方式、市场推广等众多因素。”胡冰强调。