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全息数据存储:下一件大事如故?
发布日期:2022-06-18 17:08    点击次数:65

全息数据存储:下一件大事如故?

全息数据存储照旧辩论了几十年。它也曾被以为是下一代光存储,它愉快比现在的蓝光光盘具有更高的密度和拜谒速率。

多年来,好多磋磨团队试图构建全息系统,以得志不断增长的数据存储需求。关连词,除偶尔的原型外,这些团队险些莫得得回什么具体效用。然而,他们的勤勉并莫得空费。微软通过Project HSD为全息存储注入新的活力,Project HSD是微软剑桥磋磨院和Microsoft Azure的配及格式,其方针是将全息技能应用于云范畴存储。

为什么使用全息图进行存储?

全息存储(巧合也称为3D存储)是一种体积蓄储系统,它使用激光读取和写入数据,访佛于其他光存储。然而,CD、DVD和硬盘等介质只可在介质名义存储数据,将其容量铁心为二维存储。而全息存储可使用通盘卷,这使得不错在更小的空间中存储更多的数据,并升迁数据的写入和读取速率。

在1960 年代初,宝利来公司磋磨人员Pieter J. van Heerden初度建议全息数据存储,这是在激光发明的不久后。到2000年代初,工业界和学术界的磋磨团队得胜展示该技能的后劲。宝丽来分拆的Aprilis和贝尔现实室分拆的InPhase Technologies带来两项卓著的效用。这两家公司都试图将全息存储推向商场。关连词,最终都莫得得回交易上的得胜。Dow Corning收购了Aprilis,而InPhase最终央求歇业。

还有好多其他勤勉,但都没能扭转全息数据存储的形势。大多数这些尝试都靠拢在使用访佛于CD或DVD的轮回介质来守旧一次写入屡次读取 (WORM) 操作,但全息存储面对的是更熟谙的技能-这些技能本人也照旧得回跳跃。

举例,HDD变得更快、更密集,而SSD变得更低廉、更耐用。与此同期,对云筹办的依赖加多,带来可推广的存储和浮浅的流媒体功能。

尽管有这些趋势, 色综合色天天久久婷婷基地对转换存储平台的需求仍在不断增长。据微软称,到2024年,天下每年将产生125泽字节的数据。企业和云干事提供商必须策画经济的格式来存储这些数据,并得志其必要的性能、可用​​性和永久性条目。

现时的存储技能不及以小心如斯多半的数据。举例,HDD受其机械性质的铁心。SSD的大范畴部署仍然相对漂后,而况并不老是提供必要的耐用性。

Project HSD规划罗致全息存储

为了匡助得志异日的存储需求,微软推出了Project Holographic Storage Device (HSD)规划,这是一项再行注视全息技能的配合磋磨责任,但此次的想法是提供云级存储来守旧暖数据。

Project HSD规划属于微软磋磨现实室的Optics for the Cloud group小组,该现实室位于英国剑桥。该小组的另一项勤勉是 Project Silica,该规划尝试使用晶体来提供永远档案存储。然而,Project Silica仅怜惜WORM操作,举例全息数据存储的传统门径。Project HSD使擦除和重写数据成为可能,97久久超碰精品视觉盛宴并将提供更快的读写蒙胧量。

左证微软的说法,该格式的观点是“策画既高性能又经济高效的无机械指挥、高耐用性的云存储。”微软还暗示,该格式照旧已毕比早期体积全息数据存储高1.8倍的密度。该团队竭力于于进一步升迁密度并已毕更快的拜谒速率。

为了匡助已毕这些方针,Project HSD使用了商品组件,举例现在智高人机中的高分辨率相机和高傲屏。该格式还使用机器学习和深度学习来进一步升迁精度和性能。因此,该团队照旧裁减光学失真和制造衙役条目。他们使用软件在运行时抵偿和校准系统。

Project HSD用于存储介质的材料也使其与其他全息数据存储诀别开来。好多其他格式使用团员物来存储材料中的永久性变化,这即是它们仅限于WORM操作的原因。

比拟之下,Project HSD将全息图存储在电光晶体材料中。该格式将每个全息图存储为电子密度分散中的空间变化,它不错通过将介质流露在特定波长的光下来转变。全息图也不错通过将晶体材料流露在紫外线下来擦除。

尽管微软背离传统的全息存储,但读写数据的基本门径差未几。存储经由领先将激光束分红两个信号。光束之一将数据传送到存储介质。承载数据的光束(也称为数据、对象或信号光束)通过称为寥落光调制器的建立,然后在对应于二进制1和0的点处通过或造反光。调制后的数据束然后不断到达晶体材料。

第二光束被称为参考光束。该光束欠亨过光调制器,而是从反射镜上反弹并再行定向到存储介质,在那边它与数据光束相交以在光学材料中产生3D过问图样。

该图案酿成一个微弱的全息图,代表单个数据页,不错容纳数百千字节的数据。数据页在光学材料中占据很小的体积或区域。一个区域不错包含多个页面,而存储介质不错包含多个区域。

全息存储建立通过从存储介质中的全息图衍射参考光束来读取数据。此操作不需要数据束。相机拿获衍射图像,这使得重建原始数据页成为可能。全息存储系统不错通过转变参考光束的角度来读取不同的全息图,或者不错用紫外线擦除全息图,从而不错重写数据。

全息数据存储的用例

在使用晶体材料时,Project HSD讹诈了光学中固有的平行性。它使数据概况并行写入和读取存储介质,从而升迁举座蒙胧量。该格式的门径还需要更少的机械部件,举例硬盘驱动器中的机械部件。相悖,它铁心移动以再行诊疗激光束的角度;总计其他组件保持固定。此外,全息存储不错使用介质的通盘体积,而不单是是其名义,这可提供比现时类型的光存储更高的密度。

传统的全息存储门径侧重于数据存档和守旧WORK操作。而Project HSD的方针是守旧读取和写入操作的暖数据,这不错使云筹办提供商和企业数据中心受益。暖数据的拜谒和更新频率时时低于守旧病笃业务应用法子的数据,而况很少实时小心,尽管它时时需要更高的可推广性。性能条目可能会有所不同,具体取决于所守旧的责任负载。

全息数据存储有望以一种经济高效且实时的格式来恢复特定的业务问题。其快速读取性能和更新数据的才智使其异常合适数据仓库、大数据分析以及集会瞻望分析或人工智能等先进技能的应用。

那些需要生成依期施展(举例每周呼唤中心统计数据或每月销售数据)的企业不错从全息数据存储中受益。全息存储还不错守旧不太病笃的操作,举例为守旧人员提供匡助客户所需的布景信息。

咱们离全息存储还有多远?

尽管全息存储很有出路,但从磋磨阶段到企业不错购买交易居品还有很长的路要走。制造商必须为构建存储建立诞生全新的环境,这将需要高度的精度以确保组件间的正确对齐。此外,大多数对于HSD格式的磋磨都靠拢在单个区域的写入和读取上。该团队仍然濒临着跨多个区域提供疏浚性能水平的挑战。另一个问题是确保意外中流露在紫外线下而不会擦除数据。

由于全息数据存储是一项运行有好多伪善的技能,因此咱们并不奇怪看到,微软幸免对该技能的交易应用做出瞻望。与此同期,还有好多其他的存储勤勉,从存储类内存到DNA存储等。

 



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