В 10 тысяч раз лучше Blu-ray: разработаны стеклянные диски для хранения данных в 5D

Ученые из Саутгемптонского университета (Англия) представили новую технологию хранения данных с плотностью в 10 тыс. раз лучше Blu-ray. Свое исследование они опубликовали в журнале Optica.

Исследователи утверждают, что их пятимерная (5D) оптическая память позволяет хранить до 500 терабайт на кварцевом носителе размером с классический компакт-диск, и предлагают применять ее для хранения различной информации, включая реестры музеев и базы ДНК-данных. (500 ТБ эквивалентны 500 тыс. ГБ; для сравнения — самые продвинутые смартфоны имеют объем оперативной памяти всего 16 ГБ, — ред.). Для демонстрации новых наработок, ученые записали 5 ГБ текста на кусок кварцевого стекла толщиной 2,5 см и считали его с почти идеальной точностью. Теперь их задача — найти более быстрые способы для считывания.

Для создания пятимерной памяти данные записываются при помощи фемтосекундного лазера, выпускающего очень короткие, но мощные лучи, меняющие структуру кварца. Образовавшиеся ячейки служат своеобразным кодом, в котором три основных пространственных измерения (ширина, длина и высота) дополняют поляризация и интенсивность света. В отличие от жесткого диска, 5D-память неуязвима к перепадам температуры, магнитным колебаниям, влажности и механическим повреждениям, а потому такой носитель может очень долго использоваться при комнатной температуре.

Команда впервые продемонстрировала возможности технологии в 2013 году, но тогда им удалось записать и сохранить файл размером всего 300 КБ. Спустя 2 года ее применили для записи цифровых исторических документов, таких как Великая хартия вольностей и Всеобщая декларация прав человека. Теперь же ученые утверждают, что значительно повысили скорость и плотность записи, применив усиление ближнего поля — метод, позволяющий формировать структуры при помощи слабых лазерных импульсов. В итоге, они смогли сохранять до 230 КБ данных, или 100 страниц печатного текста, в секунду.

"Этот новый подход улучшает скорость записи данных до практического уровня, поэтому мы можем записывать десятки гигабайт данных за относительно короткое время", — прокомментировал работу Юхао Лей из Университета Саутгемптона.

Он добавил, что многие организации и компании генерируют и собирают огромное количество данных, которые становится все сложнее хранить. Мир нуждается в более эффективных и емких методах записи информации, обеспечивающих безопасность хранения и низкое энергопотребление.

"Облачные системы в большей степени предназначены для временного хранения данных, а вот формат 5D станет отличным способом для долгосрочного хранения данных, в котором нуждаются национальные архивы, музеи, библиотеки и частные организации", — подчеркнул Юхао Лей.

Ранее ученые разработали новую технологию хранения данных в виде ReRAM-массивов на 300-миллиметровых пластинах. Их предлагают использовать работы искусственного интеллекта, систем автопилотов и процессоров Интернета вещей.

Другая группа создала новый способ шифрования данных на жестких дисках SSD-Insider ++. По словам разработчиков, она делает накопители неуязвимыми для хакерских атак и вирусов-вымогателей.