Оптические диски не умерли? Новые и не очень технологии для архивного хранения данных

На Хабре уже давно не публикуются новости о прорывах в технологии хранения данных при помощи оптических дисков. Оно и понятно — жесткие диски, SSD большой емкости и, конечно, ленточные накопители (в ряде случаев) захватили рынок хранения данных. Тем не менее, технология не умерла, и сейчас стало известно о том, что она продолжает развиваться.

Плюс ко всему, худо-бедно продолжаются исследования в плане хранения информации при помощи других материалов и систем. Давайте посмотрим, что сейчас известно об оптических дисках и есть ли здесь значимые достижения.

Дешевый многослойный оптический диск емкостью в 1 ТБ

Буквально на днях стало известно о том, что компания Folio Photonics, которая, к слову, существует уже около 10 лет, предлагает новый тип хранения данных. Точнее, как новый — это оптический диск, но многослойный, называется эта технология DFD. По словам разработчиков, диски относительно просто изготавливать, удобно хранить, плюс такой «��анк данных» не подвержен электромагнитному воздействию.

Новый формат получил название Active, что важно — диски перезаписываемые, так что их можно использовать много раз. Компания заявляет о емкости в 1 ТБ, плюс она же изготовила специализированные картриджи, которые работают одновременно с 10 дисками.


Ожидаемая скорость чтения — около 365 Мбайт/с, насчет скорости записи пока ничего не известно. Сейчас технология находится в экспериментальной стадии, поэтому в ближайшие несколько месяцев новые диски в продажу не поступят. Но вроде как прогресс в развитии этого проекта есть — опытное производство намечено на 2024 год. Стоимость одного диска, по словам представителей компании, составит всего $5, что гораздо дешевле всех прочих накопителей. Правда, конечно, тут еще бы знать цену самих дисководов — картриджей. Если они будут стоить, как сбитый боинг, то смысла в такой технологии нет.

Но компания утверждает, что все будет доступно, плюс хранение данных на таких дисках, при условии архивного их использования, будет дешевле, чем при работе с HDD. Заявляется о том, что жесткие диски архивного назначения потребляют примерно на 80% больше энергии при прочих равных условиях.


Сама технология не для обычных пользователей, а для компаний, которым нужно хранить огромные объемы данных, при этом желательно бы с небольшой стоимостью хранения и эксплуатации. Компания также утверждает, что срок жизни одного такого диска составляет около 100 лет, они, понятное дело, не подвержены влиянию не только электромагнитного поля, но и воды, высоких (относительно) и низких температур.

Что касается массовой доступности дисков, а не экспериментальных устройств, то производить их компания планирует к 2026 году. Тут, конечно, можно вспомнить про историю обучения осла речи, когда «или осел сдохнет, или падишах умрет», но все же хотелось бы надеяться на лучшее. Альтернативные технологии — это совсем не плохо.

Не Folio Photonics единой. Есть и 700 ТБ оптические диски

Да, подобные проекты анонсируются и другими компаниями. Так, всего год назад о разработке лазерного диска емкостью в 700 ТБ заявила объединенная команда инженеров и ученых из Шанхайского политехнического университета и Мельбурнского технологического института.

Ученые при поддержке коллег из Национального университета Сингапура, смогли добиться размещения на диске обычного размера объема данных в 700 ТБ. Диаметр диска составляет 120 мм — это текущий стандарт для практически любых оптических дисков, включая CD, DVD и Blu-ray.


На данный момент самым емким является четырехслойный Blu-ray диск, на котором помещается 128 ГБ данных. Стандартный же однослойный Blu-ray диск позволяет записать на нем не более 25 ГБ информации. Получается, что один новый диск заменяет сразу 28 тысяч однослойных Blu-ray дисков.

Что касается жестких дисков и SSD, то самые емкие из них позволяют разместить несколько десятков терабайт данных. Но, насколько известно, претенденты на лидерство не добрались пока даже до отметки в 100 ТБ. А здесь — сразу 700 терабайт.

Главный секрет здесь — в материале, на который производится запись. Это не металлическая тонкая фольга, а композитный материал. Всех секретов ученые не раскрывают, поскольку планируют коммерциализировать технологию. Но известно, что это нанокомпозит на основе специальных частиц с добавлением лантаноида с «хлопьями» оксида графена.

Еще одна особенность — лазеры постоянного действия. Во всех остальных случаях используются лазеры импульсного типа.

Разработанная учеными технология может быть использована в массовом производстве оптических носителей. Правда, авторы разработки пока не рассказали ни о хотя бы примерном порядке цен, ни о том, сколько средств и прочих ресурсов нужно для запуска производства. Ну и как бы с момента анонса проекта прошел год, а воз и нынче там. Вероятно, разработка осталась в списке экспериментов, которые вряд ли выберутся «в люди».

А еще есть кварц!

Вот уже около 10 лет несколько команд ученых в разных странах параллельно работают над технологией записи данных на кварцевый носитель. Впервые об том стало известно в 2013 году. Тогда изобретатели рассказали о том, что в «кристаллах памяти» из кварца информация записывается с пятью разными характеристиками. В их числе координаты в трех измерениях, ориентация и объем. Последние две характеристики задаются при помощи поляризации и интенсивности лазерного луча.


Среди коммерческих компаний, которые занимаются подобным проектом — Microsoft и Warner Bros. Они смогли создать накопитель из кварца размером 75x75 мм и толщиной 2 мм. Стоит отметить, что эта технология не для обычных пользователей, не для распространения по домашним медиатекам. Скорее — для корпораций, причем данные накопитель может хранить в течение миллионов лет.

Несмотря на то, что технология все же развивается, это происходит в недрах научно-исследовательских подразделений названных компаний. Пока что она то��е не получила широкого распространения, но здесь, вероятно, важную роль играет сложность работы с носителем и стоимость записывающих и считывающих устройств.

В целом, есть и другие компании, которые развивают оптические технологии хранения данных. Но это еще менее известные проекты, которые пока что существуют в виде научных работ и самых первых экспериментальных моделей. Конечно, хотелось бы надеяться на то, что какой-то из названных выше проектов все же «выстрелит» и сможет изменить современную конфигурацию рынка хранения данных.