Использование оптических дисков в настоящее время переживает весьма существенный спад популярности. Подобно таким уже устаревшим технологиям, как дискеты и компакт-кассеты, они постепенно выходят из обихода. Однако новая разработка китайских и австралийских ученых и инженеров может вернуть оптическим дискам их былое значение, если она будет востребована. Совместная команда специалистов из Шанхайского политехнического университета и Мельбурнского технологического института создала инновационную технологию записи, которая позволяет увеличить емкость диска до 700 терабайт. Этот показатель значительно превышает емкость любых других носителей данных, включая твердотельные накопители (SSD) и жесткие диски.  Благодаря научной поддержке коллег из Национального университета Сингапура, исследователям удалось разместить на диске стандартного размера объем данных в 700 терабайт.

Диаметр диска составляет 120 миллиметров – это стандартный размер для большинства оптических дисков (CD, DVD и Blu-ray). На данный момент самый емкий четырехслойный Blu-ray диск способен вместить 128 гигабайт данных, а стандартный однослойный Blu-ray диск – не более 25 гигабайт. Таким образом, один новый диск заменяет 28 тысяч однослойных дисков Blu-ray.

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.

Как это работает?

Разработчики назвали свою технологию «технологией субдифракционной оптической записи». Одно из ее достоинств, кроме возможности записывать огромные массивы информации, — использование недорогих лазеров непрерывного действия. Особых препятствий в массовом выпуске приводов, поддерживающих новую технологию, нет.

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 — те самые 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.

Ближайшие конкуренты

Самые достойные альтернативы базируются на использовании магнитных лент. Например, компания IBM выпускает магнитные ленты стандарта IBM LTO Ultrium 8. Емкость картриджей с таким носителем составляет от 12 ТБ несжатых данных до 30 ТБ сжатых данных.

Недавно мы также писали, что японские ученые из Токийского университета создали новое химическое соединение, которое позволяет в разы увеличить емкость магнитных носителей — например, магнитных лент. По словам исследователей, новый материал позволяет создавать ленточные носители, способные хранить десятки и даже сотни терабайт.

Новые накопители на основе этого материала позволяют увеличить плотность записи информации, а также улучшить надежность хранения данных по сравнению с традиционными ленточными накопителями, жесткими дисками или SSD. Кроме того, энергозатраты на запись и считывание данных ниже, чем у других носителей, а сами системы будут стоить меньше. Для записи данных используются «фокусированные миллиметровые волны» (focused‐millimeter‐wave‐assisted magnetic recording, F‐MIMR) в диапазоне частот от 30 до 300 ГГц.

Но пока это лишь научный проект, о сроках коммерциализации которого ничего не известно.

Из более-менее перспективных разработок можно упомянуть совместный проект Fujifilm и IBM, которым удалось повысить емкость ленточных накопителей вплоть до 580 ТБ. В продаже, впрочем, их пока нет.

На рынке SSD и жестких дисков конкурентов у таких носителей и вовсе нет. Что касается жестких дисков, то максимальная емкость самых совершенных HDD не превышает 30 ТБ (из тех, что доступны на рынке). В случае SSD речь идет уже о 100 ТБ. Правда, стоимость такого накопителя составляет $40 тыс., что много даже по меркам небедных компаний. Есть и модель на 50 ТБ, но и она стоит немало — $12,5 тыс.

Что касается оптических дисков, то последняя попытка разработать что-то более-менее стоящее была предпринята в 2013 году. Тогда компании Sony и Panasonic объединили усилия в работе над проектом по созданию оптического диска емкостью в 300 ГБ (что всего в 2 с лишним раза больше, чем у четырехслойного Blu-Ray).

Этот накопитель разрабатывался для архивирования большого объема данных, то есть для корпоративного, а не пользовательского сегмента. Компании даже добились создания нового стандарта — Archival Disc. Диски начали выпускать небольшими партиями в 2016 году, но распространенными или востребованными они так и не стали.

Еще есть всякие экзотические разработки вроде «хрустальных дисков» или записи информации в нитях ДНК. Но в силу вполне понятных причин — сложность разработки накопителей, записывающих и считывающих устройств, эти проекты так и остались «на бумаге».

Автор: Антон Мороз
Источник: https://habr.com/