Емкие перспективы оптических дисков
С распространением полупроводниковых накопителей оптические диски лишились серьезных коммерческих перспектив. Но недавно исследователи из Шанхайского университета науки и технологий освоили создание 100-слойных оптических накопителей с помощью 45-нм лазера. За счет высокой точности позиционирования луча на таком диске стандартного типоразмера можно разместить около 1 Пбит данных.
В свое время предельная емкость DVD значительно превзошла таковую для CD, а диски Blu-ray, в свою очередь, совершили очередной скачок в этом плане. Тем не менее стремительный рост доступных объемов полупроводниковых накопителей – в сочетании с чрезвычайной простотой их подключения по интерфейсу USB, без выделенного привода, по сути лишил оптические диски серьезных коммерческих перспектив. Очевидный способ наращивания емкости таких носителей данных – за счет дополнительных слоев записи в толще поликарбонатовой основы – был взят на вооружение создателями двуслойных дисков. Однако всего лишь удвоение доступного объема очевидным образом оказалось недостаточным в глазах массового пользователя (и корпоративного заказчика).
Возможно, ситуацию исправит недавняя разработка группы исследователей из Шанхайского университета науки и технологий (University of Shanghai for Science and Technology, USST), которые освоили создание 100-слойных оптических накопителей с помощью 45-нм лазера. Расстояние между слоями записи не превышает 1 мкм, однако высочайшая точность позиционирования записывающего/считывающего луча позволит размещать на таком диске стандартного (еще со времен CD) типоразмера около 1 Пбит данных – примерно 125 тыс. Гбайт, что эквивалентно приблизительно 10 тысячам однослойных Blu-ray.
Чтобы добиться механической стабильности структур, создаваемых лазерным лучом в объеме оптического диска («канавок» в толще пластика, кодирующих нули и единицы), исследователи предложили для записи данных новый материал – легированный красителем фоторезист с индуцированными агрегацией эмиссионными люминогенами (dye-doped photoresist with aggregation-induced emission luminogens; AIE-DDPR). Светочувствительные молекулы в составе этого вещества меняют свои свойства под воздействием фотонов определенной длины волны, и эти наноразмерных масштабов изменения – наблюдаемые затем при помощи считывающего луча – могут интерпретироваться как нули и единицы для записи данных. При этом AIE-DDPR в высокой степени прозрачен для используемых при работе с ним длин волн, что и позволило группе из USST разместить на пленке из этого материала, прототипе грядущих петабитных оптических дисков, 100 информационных слоев.
Дисковые накопители на основе AIE-DDPR навряд ли скоро появятся в широком доступе: пока эта технология находится на ранних этапах практической разработки, да и скорость побитовой записи данных на носитель столь высокой емкости совсем невелика для повседневных приложений. Однако вполне вероятно, что именно такие оптические диски смогут составить в среднесрочной перспективе конкуренцию старой доброй магнитной ленте в архивных дата-центрах – поскольку по показателю плотности записи на единицу занимаемого носителем объема петабитные диски явно будут опережать ленточные кассеты.