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admin · 2003-06-01

  全息数据存储曾经协商了几十年。它也曾被以为是下一代光存储,它答允比现正在的蓝光光盘具备更高的密度和接见速率。

  众年来,良众讨论团队试图构修全息体例,以餍足陆续增加的数据存储需要。但是,除有时的原型外,这些团队险些没有博得甚么的确功劳。可是,他们的勉力并无白搭。微软经由过程Project HSD为全息存储注入新的生机,Project HSD是微软剑桥讨论院和Microsoft Azure的协作名目,其主意是将全息本领运用于云范畴存储。

  

   为甚么行使全息图举行存储?

  全息存储(偶然也称为3D存储)是一种体积贮储体例,它行使激光读取和写入数据,形似于其余光存储。可是,CD、DVD和硬盘等介质只可正在介质外观存储数据,将其容量制约为二维存储。而全息存储可行使一共卷,这使得能够正在更小的空间中存储更众的数据,并普及数据的写入和读取速率。

  正在1960 年月初,宝利来公司讨论职员Pieter J. van Heerden初度提出全息数据存储,这是正在激光发觉的未几后。到2000年月初,产业界和学术界的讨论团队告捷展现该本领的潜力。宝丽来分拆的Aprilis和贝尔测验室分拆的InPhase Technologies带来两项超越的功劳。这两家公司都试图将全息存储推向商场。但是,终极都没有博得贸易上的告捷。Dow Corning收购了Aprilis,而InPhase终极请求倒闭。

  另有良众其余勉力,但都没能挽回全息数据存储的式样。大大批这些测验都纠集正在行使形似于CD或DVD的轮回介质来援救一次写入屡次读取 (WORM) 操纵,但全息存储面临的是更成熟的本领-这些本领自己也曾经博得提高。

  比方,HDD变得更疾、更蚁集,而SSD变得更自制、更耐用。与此同时,对云阴谋的依附增进,带来可扩大的存储和遍及的流媒体成效。

  只管有这些趋向,对改进存储平台的需要仍正在一直增加。据微软称,到2024年,寰球每年将发生125泽字节的数据。企业和云任职供应商务必打算经济的办法来存储这些数据,并餍足其需要的本能、可用性和长久性哀求。

  今朝的存储本领不够以保护这样大宗的数据。比方,HDD受其呆滞性子的制约。SSD的大范畴安插仍旧绝对高贵,而且并不老是供应需要的耐用性。

   Project HSD预备采取全息存储

  为了助助餍足将来的存储需要,微软推出了Project Holographic Storage Device (HSD)预备,这是一项从新审阅全息本领的协作讨论作事,但这回的设法主意是供应云级存储来援救暖数据。

  Project HSD预备属于微软讨论测验室的Optics for the Cloud group小组,该测验室位于英邦剑桥。该小组的另一项勉力是 Project Silica,该预备测验行使晶体来供应长远档案存储。可是,Project Silica仅合心WORM操纵,比方全息数据存储的守旧要领。Project HSD使擦除和重写数据成为大概,并将供应更疾的读写含糊量。

  遵照微软的说法,该名目的主意是打算既高本能又经济高效的无呆滞活动、高耐用性的云存储。微软还显示,该名目曾经告终比初期体积全息数据存储高1.8倍的密度。该团队努力于进一步普及密度并告终更疾的接见速率。

  为了助助告终这些主意,Project HSD行使了商品组件,比方现今智高手机中的高分辩率相机和外现屏。该名目还行使呆板研习和深度研习来进一步普及精度和本能。于是,该团队曾经下降光学失真和创修公役哀求。他们行使软件正在运转时储积和校准体例。

  Project HSD用于存储介质的资料也使其与其余全息数据存储分辨开来。良众其余名目行使荟萃物来存储材猜中的长远性变动,这便是它们仅限于WORM操纵的理由。

  比拟之下,Project HSD将全息图存储正在电光晶体材猜中。该名目将每一个全息图存储为电子密度漫衍中的空间变动,它能够经由过程将介质展现正在特定奔忙长的光上去改造。全息图也能够经由过程将晶体资料展现正在紫外线上去擦除。

  只管微软背叛守旧的全息存储,但读写数据的根基要领差不众。存储流程开始将激光束分红两个旌旗灯号。光束之一将数据传递到存储介质。承载数据的光束(也称为数据、工具或旌旗灯号光束)经由过程称为格外光调制器的修造,而后正在对应于二进制1和0的点处经由过程或奔忙折光。调制后的数据束而后一直抵达晶体资料。

  第二光束被称为参考光束。该光束不经由过程光调制器,而是从反射镜上反弹并从新定向到存储介质,正在那边它与数据光束订交以正在光学材猜中发生3D干预图样。

  该图案变成一个轻细的全息图,代外单个数据页,能够包容数百千字节的数据。数据页正在光学材猜中盘踞很小的体积或地区。一个地区能够蕴涵众个页面,而存储介质能够蕴涵众个地区。

  全息存储修造经由过程从存储介质中的全息图衍射参考光束来读取数据。此操纵没必要要数据束。相机拘捕衍射图象,这使得重修原始数据页成为大概。全息存储体例能够经由过程改造参考光束的角度来读取分歧的全息图,或许能够用紫外线擦除全息图,从而能够重写数据。

   全息数据存储的用例

  正在行使晶体资料时,Project HSD使用了光学中固有的平行性。它使数据或许并行写入和读取存储介质,从而普及全体含糊量。该名目的要领还必要更少的呆滞部件,比方硬盘驱动器中的呆滞部件。相反,它制约转移以从新调理激光束的角度;全部其余组件仍旧牢固。别的,全息存储能够行使介质的一共体积,而不单单是其外观,这可供应比今朝范例的光存储更高的密度。

  守旧的全息存储要领着重于数据归档和援救WORK操纵。而Project HSD的主意是援救读取和写入操纵的暖数据,这能够使云阴谋供应商和企业数据中央受益。暖数据的接见和更新频率常常低于援救紧要营业运用次第的数据,而且很少及时保护,只管它常常必要更高的可扩大性。本能哀求大概会有所分歧,的确取决于所援救的作事负载。

  全息数据存储无望以一种经济高效且实时的办法往返答特定的营业题目。其火速读取本能和更新数据的才能使其特地合适数据栈房、大数据了解以及纠合猜测了解某人工智能等进步本领的运用。

  那些必要天生按期申报(比方每周呼唤中央统计数据或每个月发卖数据)的企业能够从全息数据存储中受益。全息存储还能够援救不太紧要的操纵,比方为援救职员供应助助客户所需的靠山音信。

   咱们离全息存储另有众远?

  只管全息存储颇有远景,但从讨论阶段到企业能够置备贸易产物另有很长的道要走。创修商务必为构修存储修造树立全新的境遇,这将必要高度的精度以确保组件间切实切对齐。别的,大大批对于HSD名目的讨论都纠集正在单个地区的写入和读取上。该团队仍旧面对着跨众个地区供应好像本能秤谌的挑衅。另一个题目是确保有意中展现正在紫外线下而不会擦除数据。

  因为全息数据存储是一项发端有良众差池的本领,于是咱们并不稀奇看到,微软防止对该本领的贸易运用做出猜测。与此同时,另有良众其余的存储勉力,从存储类内存到DNA存储等。

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