光存儲(chǔ)：大數(shù)據(jù)時(shí)代的挑戰(zhàn)

容量挑戰(zhàn)：大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)呈幾何級(jí)數(shù)快速增長(zhǎng)，全球數(shù)據(jù)圈將在2025年增至180ZB，冷數(shù)據(jù)約占總量的80%。如果完全采用傳統(tǒng)存儲(chǔ)模式，將會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)成本的倍數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益低下。

安全挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)磁電存儲(chǔ)介質(zhì)，壽命周期短，海量數(shù)據(jù)遷移時(shí)經(jīng)常發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況。

能耗挑戰(zhàn)：全球數(shù)據(jù)中心耗電量占全球總耗電量的比例為1.1%-1.5%。尋找低成本、綠色節(jié)能的存儲(chǔ)方式，成為溫冷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域的迫切需求。

云計(jì)算能有效地解決性能問(wèn)題，卻無(wú)法解決冷數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存儲(chǔ)問(wèn)題。隨著時(shí)間的推移，冷數(shù)據(jù)大量增加，如果采用熱數(shù)據(jù)的方式存儲(chǔ)冷數(shù)據(jù)，會(huì)造成企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本高、能耗大、安全性低等問(wèn)題。

現(xiàn)代光儲(chǔ)存技術(shù)

然而，上帝似乎太過(guò)寵溺光存儲(chǔ)這個(gè)“兒子”，不太愿意放手讓他自由飛翔快速成長(zhǎng)，光存儲(chǔ)在藍(lán)光光盤(pán)問(wèn)世后的十年間都鮮有突破。其主要原因有兩個(gè)方面：一是大多數(shù)材料在激發(fā)波長(zhǎng)為400 nm以下的紫外波段有很強(qiáng)烈的線性吸收而很難響應(yīng)；二是物鏡的數(shù)值孔徑也不能無(wú)線增大，較大數(shù)值孔徑為1.49的物鏡已經(jīng)接近蓋玻片的折射率，如果繼續(xù)增大，會(huì)因?yàn)檎凵渎什黄ヅ湎嗖钸M(jìn)而影響分辨率，會(huì)影響光盤(pán)的存儲(chǔ)密度和存儲(chǔ)容量。但是，不在沉默中爆發(fā)，就在沉默中滅亡，為了讓光存儲(chǔ)重振往日雄風(fēng)，近些年來(lái)，許多科學(xué)家十年如一日，深耕光存儲(chǔ)研究，取得了該領(lǐng)域內(nèi)的里程碑式的進(jìn)展。

很早的光儲(chǔ)存原理為阿貝衍射極限公式：

代表光斑直徑； 代表所用激光波長(zhǎng)； 代表物鏡的數(shù)值孔徑。光存儲(chǔ)的發(fā)展過(guò)程就是一個(gè)不斷減小激發(fā)光波長(zhǎng)、不斷增大物鏡數(shù)值孔徑的過(guò)程，進(jìn)而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量不斷提升。

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光存儲(chǔ)工作原理:

光存儲(chǔ)設(shè)備，主要部分就是激光發(fā)生器和光監(jiān)測(cè)器。光驅(qū)上的激光發(fā)生器實(shí)際 上就是一個(gè)激光二極管，可以產(chǎn)生對(duì) 應(yīng)波長(zhǎng)的激光光束，然后經(jīng)過(guò)一系列的處理后射到光盤(pán)上，然后經(jīng)由光監(jiān)測(cè)器捕反射回來(lái)的信號(hào)從而識(shí)別實(shí)際的數(shù)據(jù)。如果光盤(pán)不反射激光則代表那里有一個(gè)小坑，那么電腦就知道它代表一個(gè)“1”;如果激光被反射回來(lái)，電腦就知道這個(gè)點(diǎn)是一個(gè)“0”。然后電腦就可以將這些二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成為原來(lái)的程序。當(dāng)光盤(pán)在光驅(qū)中做高速轉(zhuǎn)動(dòng)，激光頭在電機(jī)的控制下前后移動(dòng)，數(shù)據(jù)就這樣源源不斷的讀取出來(lái)了。