Кварцевый диск ёмкостью 500 терабайт
Специалисты Саутгемптонского университета разработали новый метод записи данных на оптические диски из кварцевого стекла. С помощью «взрывных» микроимпульсов лазера инженерам удалось повысить плотность записи до 500 ТБ на диск, а скорость — как минимум до 225 килобайт в секунду, что приближает кварцевые накопители к промышленному использованию.
Главное достоинство оптических накопителей из кварцевого стекла — их крайне высокая надёжность. Они выдерживают температуры до тысячи градусов, и даже при 190 °C могут хранить данные в течение 14 миллиардов лет.
Djanik
30.10.21 14:13:34 MSK
← 1 2 →
Про CD тоже говорили, что по 100 лет могут храниться.
Psilocybe ★★★
( 30.10.21 14:19:21 MSK )
Ответ на: комментарий от Psilocybe 30.10.21 14:19:21 MSK
Там пластик, а тут кварц. Даже если не 14, а миллиард, то Солнце все равно взорвется раньше.
Djanik
( 30.10.21 14:25:54 MSK ) автор топика
Интересно, как будут влиять царапины и грязные разводы. Пока могу предположить, что оборудование будет очень дорогим
ncrmnt ★★★★★
( 30.10.21 14:46:21 MSK )
Последнее исправление: ncrmnt 30.10.21 14:46:41 MSK (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от ncrmnt 30.10.21 14:46:21 MSK
Вопрос в том — будет ли оно вообще. Интересен ли массовому рынку такой продукт?
atrus ★★★★★
( 30.10.21 14:59:14 MSK )
до 225 килобайт в секунду 500 ТБ
Примерно 1500 лет
greenman ★★★★★
( 30.10.21 15:14:20 MSK )
Ответ на: комментарий от greenman 30.10.21 15:14:20 MSK
Ты как-то не так считал. 2e9 секунд — это примерно 63 года, а не 1500 лет. Но все-равно получается сделан диск, который на практике невозможно записать.
praseodim ★★★★★
( 30.10.21 15:35:49 MSK )
Последнее исправление: praseodim 30.10.21 15:36:50 MSK (всего исправлений: 1)
хранить данные в течение 14 миллиардов лет.
звучит как-то странно.
xmikex ★★★★
( 30.10.21 15:39:14 MSK )
Ответ на: комментарий от praseodim 30.10.21 15:35:49 MSK
Точно, *24 пропустил
greenman ★★★★★
( 30.10.21 15:57:42 MSK )
Ответ на: комментарий от praseodim 30.10.21 15:35:49 MSK
Не, ну так-то если у тебя данных для долгосрочного необзновляемого бэкапа 5Tb в год, то может и сгодится… Это, конечно, если его дописывать можно.
Но вообще, вот такое critical thinking и подвергать сомнению science нынче уже почти domestic terrorism. Сегодня ты прикинул скорость записи к объёму диска, а завтра что? Тоже что-нибудь прикинешь и усомнишся в каком-нибудь одобренном свыше консенсусе?
Stanson ★★★★★
( 30.10.21 16:21:21 MSK )
Последнее исправление: Stanson 30.10.21 16:22:56 MSK (всего исправлений: 1)
500 терабайт
до 225 килобайт в секунду
могут хранить данные в течение 14 миллиардов лет
Сначала 14 миллиардов лет записываешь, а потом 14 миллиардов лет хранишь.
Im_not_a_robot ★★★★★
( 30.10.21 16:23:56 MSK )
Последнее исправление: Im_not_a_robot 30.10.21 16:24:06 MSK (всего исправлений: 1)
Специалисты Саутгемптонского университета
Это-ж «британские учёные»™, они «изобретают» эти диски аж с 2013 года, а возможно и раньше ©.
Ибо ещё с прошлого века известно, что оптические диски из фотохромных материалов для голографии «ёмче и шустрее» ©.
Они выдерживают температуры до тысячи градусов
И в «болгарку» можно ставить: пилить, шлифовать байтики 🙂
quickquest ★★★★★
( 30.10.21 16:37:27 MSK )
Ох. Лет 30 назад было бы актуально.
Manhunt ★★★★★
( 30.10.21 16:41:16 MSK )
Ответ на: комментарий от Im_not_a_robot 30.10.21 16:23:56 MSK
а ты пиши на несколько блинов параллельно.
slowpony ★★★★
( 30.10.21 16:46:27 MSK )
Ответ на: комментарий от quickquest 30.10.21 16:37:27 MSK
За это время скорость записи выросла в 150 раз, а стоимость устройства упала до нескольких десятков тысяч, что вполне доступно широкой публике.
Djanik
( 30.10.21 16:48:30 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от atrus 30.10.21 14:59:14 MSK
Замена лент по любому интересна.
Evgueni ★★★★★
( 30.10.21 17:21:06 MSK )
Ответ на: комментарий от Im_not_a_robot 30.10.21 16:23:56 MSK
Сначала 14 миллиардов лет записываешь, а потом 14 миллиардов лет хранишь.
Лучше уж хранить «14 миллиардов», чем совсем напрочь пролюбить свои ценные несколько гигабайт.
sanyo1234 ★
( 30.10.21 18:32:38 MSK )
Отлично. Куплю себе такой через 5 лет. Закачаю весь линукс.
xwicked ★★☆
( 30.10.21 18:43:51 MSK )
могут хранить данные в течение 14 миллиардов лет.
Какой машиной времени проверяли?
Tigger ★★★★★
( 30.10.21 18:55:45 MSK )
Ответ на: комментарий от praseodim 30.10.21 15:35:49 MSK
Ты как-то не так считал. 2e9 секунд — это примерно 63 года, а не 1500 лет. Но все-равно получается сделан диск, который на практике невозможно записать.
Пиши параллельно десятком головок, будет 2 мб/с, что уже вполне. Понятно, что каловые массы из метамордобука бэкапить на такое несподручно, а вот Библиотеку Конгресса — вполне.
mv ★★★★★
( 30.10.21 19:05:53 MSK )
Ответ на: комментарий от Manhunt 30.10.21 16:41:16 MSK
Ох. Лет 30 назад было бы актуально.
Оно и сейчас актуально. Предполагаю, что такой носитель будет крайне устойчив к радиации и магнитному полю, и сможет долго и надёжно работать в космосе.
mv ★★★★★
( 30.10.21 19:07:17 MSK )
Ответ на: комментарий от Psilocybe 30.10.21 14:19:21 MSK
А они что не могут?
damix9 ★★★
( 30.10.21 19:19:01 MSK )
А можно пруф на это?
damix9 ★★★
( 30.10.21 19:19:27 MSK )
Ответ на: комментарий от Djanik 30.10.21 14:25:54 MSK
А если по нему пройдется кот, то какой срок хранения?
vertexua ★★★★★
( 30.10.21 19:21:26 MSK )
500 ТБ на диск, а скорость — как минимум до 225 килобайт в секунду, что приближает кварцевые накопители к промышленному использованию.
Ахаха, с такой скоростью 500ТБ сколько будут записывать?
vertexua ★★★★★
( 30.10.21 19:22:13 MSK )
Ответ на: комментарий от Djanik 30.10.21 14:25:54 MSK
Даже если не 14, а миллиард, то Солнце все равно взорвется раньше.
Солнцу до красного гиганта где-то 7 миллиардов лет.
Так что лучше всё-таки 14.
imul ★★★★★
( 30.10.21 19:30:29 MSK )
Как будто раньше никому не приходило в голову долбить лазером по материалам. Тоже мне открытие.
Выше правильно написали, про CD тоже так говорили, а потом когда прошло некоторое время, то оказалось упс.
До тысячи градусов это конечно хорошо, но еще было бы неплохо указать ОТ, потому что наверное одно из самых агрессивных физических явлений — перепад температур, оно еще похуже радиации будет. Люмуний кстати перепад температур выдерживает плюс-минус неплохо, как для SOHO, благо металл имеет запас вязкости.
windows10 ★★★★
( 30.10.21 19:59:58 MSK )
Ответ на: комментарий от Djanik 30.10.21 14:25:54 MSK
Даже если не 14, а миллиард, то Солнце все равно взорвется раньше
во-первых не взорвется, во-вторых 4-5 млрд лет у него ещё есть
sergej ★★★★★
( 30.10.21 20:20:47 MSK )
Ответ на: комментарий от imul 30.10.21 19:30:29 MSK
Наша галактика Млечный Путь и соседняя гигантская галактика Туманность Андромеды уже миллионы лет находятся в гравитационном взаимодействии, которое в итоге приведет к тому, что Андромеда «подтянет» к себе Млечный Путь, и он станет частью этой крупной галактики. В новых условиях Земля станет совсем другой планетой, более того, в результате гравитационного взаимодействия Солнечная система, как и сотни других систем, будет буквально разорвана.
Так как гравитационное притяжение Туманности Андромеды намного сильнее гравитации Млечного Пути, последний приближается к ней со скоростью около 120 км/с.
С помощью компьютерных моделей, ученые-астрономы определили, что примерно через 2 миллиарда лет галактики сблизятся, и сила притяжения начнет деформировать их структуры, образуя длинные притягивающиеся хвосты из пыли и газа, звезд и планет. Ещё же через 3 миллиарда лет галактики вступят в непосредственный контакт, в результате которого нам всем придет конец.
Djanik
( 30.10.21 20:37:39 MSK ) автор топика
Ответ на: комментарий от Djanik 30.10.21 20:37:39 MSK
В новых условиях Земля станет совсем другой планетой, более того, в результате гравитационного взаимодействия Солнечная система, как и сотни других систем, будет буквально разорвана.
Столкновение галактик только звучит грозно, на практике очень небольшое количество звездных систем как-то серьезно изменятся. Вид зведного неба конечно совершенно иным станет.
Но я читал, что по новейшим данным, время жизни Солнца пересмотрено сильно в более меньшую сторону. Солнце уже через буквально 500-700 миллионов лет изменится так, что жизнь на Земле станет невозможной — температура повысится на 50-100 градусов. А через миллиард уже будет красным гигантом. Никаких 5 миллиардов лет уже нет, сроки сдвинулись.
praseodim ★★★★★
( 30.10.21 21:06:53 MSK )
Ответ на: комментарий от praseodim 30.10.21 21:06:53 MSK
А через миллиард уже будет красным гигантом. Никаких 5 миллиардов лет уже нет, сроки сдвинулись.
Где именно ты про это читал? Можешь дать источник?
imul ★★★★★
( 30.10.21 21:08:46 MSK )
Ответ на: комментарий от Djanik 30.10.21 20:37:39 MSK
Масштаб и последствия подобного капца сильно преувеличены. Млечный путь вот тоже поглощал более мелкие чем он галактики. И ничего, даже все планеты у звёзд на месте.
imul ★★★★★
( 30.10.21 21:23:42 MSK )
Ответ на: комментарий от ncrmnt 30.10.21 14:46:21 MSK
Оборудование для записи, с чтением должно быть сильно проще.
einhander ★★★★★
( 30.10.21 21:29:01 MSK )
Ответ на: комментарий от imul 30.10.21 21:23:42 MSK
Какой-то канал в ютуб, может Hubble, может другой. К сожалению, сейчас по быстрому пруфов не нашел.
Кварцевый носитель, способный хранить большие массивы данных миллиарды лет, идет в массы
Ученые из университета Саутгемптона разработали носитель информации нового типа. Этот накопитель может хранить данные миллиарды лет, не разрушаясь. Материал представляет собой наноструктурированное кварцевое стекло, для которого разработан процесс записи и механизм считывания данных. Используется фемтосекундный лазер, записывающий информацию в 5D режиме.
На один небольшой диск помещается около 360 терабайт данных. Материал остается стабильным при температурах вплоть до 1000°C, а при комнатной температуре может существовать практически вечно. При температуре в 190°C срок жизни материала исчисляется миллиардами лет (13 миллиардов). При этом вся размещаемая информация остается неповрежденной, пока остается целым сам диск.
Запись идет с использованием фемтосекундного лазера с длиной волны 1030 нм, импульсами по 8 микроджоулей продолжительностью 280 фемтосекунд с частотой 200 кГц, с помощью выжигания в кристалле точек, слоями на расстоянии 5 мкм друг от друга (1 микрометр — одна миллионная метра) на глубине 140 мкм от поверхности кварцевого стекла.
Выжженные наноструктуры меняют поляризацию проходящего через стекло света. Таким образом, считать информацию можно при помощи оптического микроскопа и поляризатора.
Технология была впервые продемонстрирована в 2013 году, когда на диск сохранили документ размером в 300 КБ, и затем успешно считали. Сейчас записаны еще и Всеобщая декларация прав человека, Ньютоновская оптика, Великая хартия вольностей, Библия. Записанные таким образом книги смогут пережить всех людей на Земле. Технология доработана и усовершенствована.
Носители такого типа могут пригодиться организациям, которым приходится управляться с огромными массивами данных. Например, это могут быть музеи, библиотеки, промышленные предприятия. «Удивительно даже думать о том, что мы создали технологию, позволяющую сохранять документы и другую информацию для будущих поколений. Эта технология может сохранить все, что мы изучили», — говорит профессор Питер Казански (Peter Kazansky), глава проекта.
На этой неделе разработчики опубликуют все подробности проекта. В настоящее время идет изучение возможности коммерческого использования носителей информации нового типа, для чего разработчики ведут переговоры с крупными технологическими корпорациями.
- накопители
- информация
- кварцевое стекло
- Научно-популярное
- Накопители
- Будущее здесь
500 терабайт данных запишут лазером в стекло навечно
На этом диске из кварцевого стекла были записаны пять гигабайт данных. Размер каждого из четырёх квадратов на фото составляет всего 8,8 на 8,8 мм.
Фото Yuhao Lei, Peter G. Kazansky/University of Southampton.
Учёные из Великобритании разработали метод записи информации, который позволит решить проблему сохранения огромных массивов данных. Правда, записывать их придётся довольно медленно.
Группа британских исследователей разработала технику лазерной записи, которая позволяет хранить огромные объёмы данных… в стекле.
Так называемое пятимерное (5D) хранилище данных использует для хранения информации наноструктуры размером с молекулу, созданные в кварцевом стекле. Новая технология позволяет размещать данные в 10 000 раз плотнее, чем технология Blu-ray.
В 2016 году мы рассказывали об этой технологии. Правда, тогда эта была только первая проба пера. Теперь же учёные достигли с её помощью впечатляющего результата.
Исследователи отмечают, что сегодня люди и организации особенно сильно нуждаются в подобных системах хранения информации. Мы создаём всё более массивные наборы данных, и это порождает острую потребность в более эффективных формах хранения данных с высокой ёмкостью, низким энергопотреблением и длительным сроком службы. Порой очень длительным.
Новый метод позволяет записывать данные со скоростью примерно миллион вокселей в секунду, что эквивалентно записи 230 килобайт данных в секунду.
Исследователи использовали свой новый метод для записи пяти гигабайт текстовых данных на диск из кварцевого стекла размером с обычный компакт-диск.
Каждый воксел содержал четыре бита информации, и каждые два вокселя соответствовали текстовому символу. При плотности записи, доступной для данного метода, подобный диск сможет вместить 500 терабайт данных.
По словам исследователей, с обновлением системы, допускающим параллельную запись, такой объём данных можно будет записать в стекло примерно за 60 дней.
На то чтобы записать, а затем прочитать пять гигабайт информации, тестовой микросхеме, созданной исследователями, потребовались месяцы. Это не очень-то быстро по сравнению со скоростью записи в обычном хранилище данных.
Однако кремнезём, из которого производится кварцевое стекло, более стабилен и намного плотнее, чем другие используемые сегодня материалы. Поэтому он идеально подходит для долговременного хранения информации.
«В то время как облачные системы в большей степени используются для хранения временных данных, мы считаем, что хранение 5D-данных в стекле может быть полезно для долгосрочного хранения данных национальных архивов, музеев, библиотек или частных организаций», – говорит ведущий автор работы Юйхао Лэй (Yuhao Lei) из Саутгемптонского университета.
«С нынешней системой у нас есть возможность сохранять терабайты данных, которые можно использовать, например, для записи информации из ДНК человека», – добавил руководитель исследовательской группы Пётр Казанский (Peter G. Kazansky) из Саутгемптонского университета.
В настоящее время исследователи работают над увеличением скорости записи с помощью своего метода, а также над тем, чтобы эту технологию можно было использовать за пределами лаборатории. Также исследователи стремятся разработать более быстрые методы чтения «стеклянных» данных.
Работа исследователей из Великобритании была опубликована в научном журнале Optica.
Ранее мы писали о том, что учёным удалось записать данные в нити искусственной ДНК. Рассказывали мы и об устройстве хранения данных, созданном из яичной скорлупы. Также мы сообщали о том, что исследователи записали бит информации на один-единственный атом.
Больше новостей из мира науки и технологий вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».
Кварцевый диск сможет хранить информацию миллион лет
(a) Установка для записи информации состоит из фемтосекундного лазера, пространственного модулятора света (SLM), линз Фурье (FL), полуволновой фазовой пластинки (λ/2 M), дихроматического зеркала, иммерсионного объектива 1,2 NA, образца кварцевого стекла и платформы. (b) Цветовые коды матрицы с полуволновой фазовой пластинки, впечатанные в кварцевое стекло для контроля поляризации.
Учёным из университета Саутгемптона впервые в мире удалось успешно записать и считать информацию из пятимерного носителя (5D) в кварцевом стекле.
В силу своей прочности и химической инертности кварцевое стекло — уникальный носитель информации. Диск из кварцевого стекла потенциально может вместить до 360 терабайт информации, при этом выдерживает температуру до 1000°C и имеет практически неограниченный срок хранения.
В «кристаллах памяти» из плавленого кварца информация записывается в пяти измерениях: координаты в 3D-пространстве, ориентация и размер. Два последних параметра контролируются с помощью поляризации и интенсивности лазерного луча.
Во время эксперимента в кристалл был успешно записан текстовый файл объемом 300 килобайт. Файл записан с помощью фемтосекундного лазера с длиной волны 1030 нм, импульсами по 8 микроджоулей продолжительностью 280 фемтосекунд с частотой 200 кГц, с помощью выжигания в кристалле точек, слоями на расстоянии 5 мкм друг от друга (1 микрометр — одна миллионная метра) на глубине 140 мкм от поверхности кварцевого стекла.
Записанные данные в трёх слоях, приближение 60х
Для демонстрации технологии запись была осуществлена двумя разными способами: 1 бит в точке, на иллюстрации — (b) справа, и 4 бита в точке, на иллюстрации (b) слева.
Использование пространственного модулятора света и полуволновой фазовой пластинки позволяет избавиться от подвижных компонентов в записывающей установке.
Выжженные точки меняют оптические характеристики кристалла и поляризацию проходящего через него света, что можно обнаружить с помощью оптического микроскопа и поляризатора. Именно такая комбинация приборов используется для считывания информации. Во время эксперимента использовался оптический микроскоп Olympus BX51 с системой измерения двойного лучепреломления
Кварцевый диск с записанной информацией
Медленная, но долговечная память нового типа может найти применение для резервного копирования информации. Особенно в компаниях, которые способны купить фемтосекундный лазер за $100 тыс.
Научная работа “5D Data Storage by Ultrafast Laser Nanostructuring in Glass” (pdf) представлена на конференции по лазерам и оптоэлектронике (CLEO’13) в Сан-Хосе.
- лазер
- кварцевое стекло
- хранение информации
- резервное копирование