Przejdź do treści
Wczytuję...

Nośniki holograficzne (HVD) - nadzieja systemów archiwizujących dane

Walka na polu zwiększenia pojemności magazynowej tradycyjnych dysków magnetycznych trwa. O różnych technologiach z tym związanych już pisaliśmy (Mach.2, HAMR, wykorzystanie szkła). Wzrost przestrzeni przeznaczonej do przechowywania danych jest niezwykle istotny w kontekście rozwoju technologii Big Data, systemów baz danych i wciąż rosnących zasobów informacji. Jedna z możliwości uzyskania większych pojemności nośnika wiązana była przez pewien czas z techniką holograficzną. Choć obecnie wydaje się, iż płytom z zapisem holograficznym nie jest dane trafić do szeroko pojętego wykorzystania komercyjnego (przejąć rolę CD/DVD), a szansa, iż są w stanie zastąpić tradycyjne dyski HDD dotyczy jedynie bardzo specjalistycznych zastosowań, warto jednak przyjrzeć się tej technologii bliżej, gdyż prace nad nią nie zostały zarzucone, a możliwość jej wykorzystania podczas budowania np. systemów archiwizacyjnych jest bardzo wysoka.

Technologia

Podstawę tej technologii stanowią dwie wiązki promienia laserowego. Zielone światło lasera (532 nm) stosowane jest do zapisu i odczytu informacji, laser czerwony (650 nm) służy do pozycjonowania głowicy, nie mając przy tym żadnego wpływu na zapis/odczyt informacji. Wiązka sygnałowa (zielona) transportuje dane, wiązka zwana referencyjną (czerwona) odpowiada za miejsce w materiale podłoża, gdzie informacja ma zostać zachowana. Nośnikiem w tym przypadku jest kryształ niobianu litu (domieszkowany żelazem).

Istotnym elementem tej technologii jest brak tzw. ścieżki danych występującej w innych systemach zapisu informacji. W przypadku pamięci holograficznej operacje odbywają się w oparciu o całe strony danych. Taki sposób zapisu/odczytu znacznie przyspiesza dostęp do pamięci.

HVD (Holographic Versatile Disc) - budowa i działanie

Dysk HVD przystosowany do zapisu holograficznego składa się z kilku warstw. Najważniejszą z nich jest warstwa fotopolimeru, na ogół w tej roli występuje wspomniany niobian litu, który ulega zmianom fotorefrakcyjnym. W przypadku fotorefrakcji dane są rejestrowane dzięki rozdzieleniu ładunków elektrycznych w samej strukturze kryształu, co daje możliwość ich neutralizacji, a więc skasowania zapisanej informacji. Powierzchnia fotopolimeru przykryta jest podłożem z poliwęglanu. Pod warstwą fotopolimeru znajduje się przestrzeń dystansowa z dichroiczną warstwę odblaskową. Spodem płyty jest przezroczyste podłoże pokryte odblaskową warstwą aluminium.

Wiązka światła laserowego przechodzi przez półprzepuszczalne lustro dzieląc się na wiązkę sygnałową i referencyjną. Przy metodzie holograficznej przestrzenny ciekłokrystaliczny modulator światła SLM (Spatial Light Modulator) zamienia ciąg danych na dwuwymiarową matrycę punktów (ciemne i jasne). Zarejestrowany przez modulator światła obraz strony danych nakładany jest na wiązkę sygnałową, przy czym ciemny punkt to “1”, a jasny to “0”. W przestrzeni warstwy fotopolimeru wiązki interferują ze sobą, tworząc hologram. Od strony technicznej zapis odbywa się tak samo jak w przypadku dysków CD czy DVD. Różnica wyraża się, jak wspomniano, w jednostkach informacji: nie jest nią pojedynczy bit, ale cała macierz o wymiarach 1024x1024 punkty (rozmiar modulatora SLM). Aby odczytać dane z dysku HVD należ użyć matrycy detektorów odpowiadających wymiarami macierzy (1024x1024). Sprzętowo jest to na ogół światłoczuły element CCD.

Trudności z wdrożeniem technologii

Możliwości technologiczne zakładały produkcję płyt HVD mających pomieścić około 1 TB danych (górna granica przebiegała na poziomie 5 TB). Niestety technologia okazała się zbyt wymagająca (np. przed zapisem nośnik musi być przechowywany w światłoszczelnym opakowaniu, a płyt nie można tłoczyć jak CD, co komplikuje ich powielanie). Choć standard HVD o pojemności 100 GB (tylko do odczytu) został opublikowany w 2007 roku (InPhase Technologies), jednak żaden produkt z dyskami holograficznymi nigdy nie pojawił się na rynku. Bezpośredni powodem były prawdopodobnie wysokie koszty samych dysków i napędów, brak zgodności z obowiązującymi systemami, a także rosnąca rola i znaczenie strumieniowania wideo.

Leave a Comment

Bezpłatny i niezobowiązujący odbiór i odwiezienie sprzętu do klienta

W związku zaistniałą sytuacją oferujemy bezpłatny transport sprzętu do naszego laboratorium i z naszego laboratorium na terenie Warszawy oraz całej Polski, jak również bezpłatną diagnozę. Cała operacja nie zobowiązuje do zlecenia nam odpłatnej usługi. Sprzęt odwożony do klientów dezynfekowany jest przy pomocy specjalnych preparatów. Zapraszamy do kontaktu telefonicznego w celu ustalenia szczegółów. Na terenie Warszawy transport odbywa się przy pomocy naszych kierowców. Na terenie Polski - posiłkujemy się usługami niezawodnej firmy UPS. Skontaktuj się z nami aby ustalić szczegóły działania.