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光存儲的基本原理
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光存儲技術(shù)是用激光照射介質(zhì),通過激光與介質(zhì)的相互作用使介質(zhì)發(fā)生物理、化學變化,將信息存儲下來的技術(shù)。記錄原理一一從數(shù)據(jù)記錄的原理看數(shù)據(jù)的可靠性●磁盤/磁帶是將磁場施加到磁性材料(磁鐵)上,通過反轉(zhuǎn)磁性材料的磁極(S極和N極)來記錄數(shù)據(jù)的磁記錄系統(tǒng)。其基本物理原理是:存儲介質(zhì)受到激光照射后,介質(zhì)的某種性質(zhì)(如反射率、反射光極化方向等)發(fā)生改變,介質(zhì)性質(zhì)的不同狀態(tài)映射為不同的存儲數(shù)據(jù),存儲數(shù)據(jù)的讀出則通過識別存儲單元性質(zhì)的變化來實現(xiàn)。
作為光儲存方式,已有近百年的發(fā)展歷史?!駛鹘y(tǒng)磁盤陣列 磁帶庫解決方案的劣勢這種組合方式在目前市場中比較常見,主要原因在于早期磁帶技術(shù)更為成熟,且磁帶具有較高的容量性價比高。常見的照相術(shù)就是較早的光存儲技術(shù)。無論是膠片感光靈敏度、分辨率、色彩,還是照相儀器,都取得了長足的進步,不僅能拍攝靜止景物,還能通過電影、電視將活動圖像記錄和再現(xiàn)。然而, 包括全息照相在內(nèi)的照相術(shù),都屬于模擬光存儲范疇,它在存儲容量、存儲密度及傳輸速率等方面都受到一定限制。隨著信息社會的發(fā)展,特別是激光的出現(xiàn)和計算機的日益普及,數(shù)字光儲技術(shù)開始興起,數(shù)字光盤的誕生成為存儲技術(shù)的一項重大突破。
光存儲技術(shù)的發(fā)展趨勢及展望
記錄密度高是光存儲技術(shù)較突出的特點,也是用作計算機外設(shè)較吸引力的方面。④支持多種主流操作系統(tǒng)高密度支持Windows、Linux(及其衍生版本)和Unix(包括SunSolaris、IBMAIX、HP-Unix、SCOUnix等)。但是隨著科學技術(shù)的發(fā)展和制造工藝的改善,磁記錄技術(shù)也在不斷取得新的進展。目前,與磁盤相比,光盤單機的存儲容量已無太大優(yōu)勢,而存取速度差距并無明顯縮小。因此,提高記錄密度,從而提高光存儲的容量,以及提高讀寫速度是光存儲技術(shù)研究工作的主要方向。
超高密度光存儲技術(shù)代表著信息存儲的發(fā)展方向,國內(nèi)外競爭的非常激烈。光存儲更安全可靠常用的WORM光盤,數(shù)據(jù)一次性寫入,不可篡改,不可刪除,不受病毒的侵擾,滿足法規(guī)要求。相對于國外的發(fā)展態(tài)勢,國內(nèi)仍然存在一定的差距。光存儲方向的研究,是為了滿足日益發(fā)展的信息技術(shù)的需要,所以,各種存儲技術(shù)都是以提高存儲容量、密度、可靠性和數(shù)據(jù)傳輸率作為主要發(fā)展目標。
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現(xiàn)階段,光存儲技術(shù)已經(jīng)升級到藍光存儲(Blu-rayDisc,簡稱BD),由于藍光存儲市場發(fā)展周期較短,國際標準在全球范圍內(nèi)沒有得到大規(guī)模的統(tǒng)一,我國光存儲研發(fā)企業(yè)主要是通過參照國際標準規(guī)格對藍光存儲介質(zhì)的記錄材料、底層編碼策略進行研發(fā)、應(yīng)用。大部分數(shù)據(jù)創(chuàng)建初期會被頻繁的讀取,隨著時間的推移,數(shù)據(jù)存取的頻率會顯著降低,直至按請求被訪問把舊的數(shù)據(jù)遷移到低成本且使用壽命更長久的存儲系統(tǒng)進行管理可以節(jié)省巨大的成本。與上一代光存儲技術(shù)不同的是,國內(nèi)藍光存儲掌握記錄材料、底層編碼策略后,藍光存儲生產(chǎn)相對自主可控。藍光存儲按照讀寫性能可以分為只讀型和可記錄型,其中可記錄型又分為一次記錄和可重復擦寫。
一次性記錄藍光存儲介質(zhì)(BD-R)具有安全可靠性高、存儲壽命長、綠色節(jié)能、單位存儲成本低等獨特優(yōu)勢,在海量數(shù)據(jù)存儲時代的冷數(shù)據(jù)存儲方面具有顯著的優(yōu)勢。
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數(shù)據(jù)存儲:光存儲是行業(yè)趨勢
數(shù)據(jù)存儲是多個科技領(lǐng)域的底層基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),包括大數(shù)據(jù)、云計算、數(shù)據(jù)中心、人工智能等都需要數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。定性來看,只要下游掛鉤的行業(yè)每年都能增長,理論上數(shù)據(jù)存儲的空間就會不斷擴大。
冷數(shù)據(jù)占據(jù)數(shù)據(jù)存儲行業(yè)份額高達80%,其中光存儲是冷數(shù)據(jù)存儲較主要的方式,按有些機構(gòu)的統(tǒng)計,這個行業(yè)的規(guī)模每年會有2000億元的增量。行業(yè)潛在空間大、政策紅利多且競爭對手少,未來肯定能跑出一些企業(yè)。
我們一直在說5G、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等大科技板塊未來的趨勢和機會,但不知道大家想過沒有,這些應(yīng)用未來發(fā)展起來后,數(shù)據(jù)量也會呈指數(shù)級增長。6億個(約2PB),且以每天5TB的速度快速增長,“完善離線數(shù)據(jù)服務(wù)功能,簡化離線數(shù)據(jù)管理復雜度”是優(yōu)化管理數(shù)量龐大的離線影像數(shù)據(jù)的重要內(nèi)容。以今年春節(jié)為例,單移動互聯(lián)網(wǎng)流量同比就增長了37%,其中除夕和大年初一兩天數(shù)據(jù)流量更是翻倍。再試想一下,如今各種網(wǎng)紅直播、在線 產(chǎn)業(yè)以及抖音、快手等APP上面的短視頻,哪一個數(shù)據(jù)流量是低于M級別。
有數(shù)據(jù)就有存儲需要,隨著數(shù)據(jù)量增加,未來數(shù)據(jù)存儲需求也會水漲船高,而且數(shù)據(jù)存儲作為多個新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施,需求量會更大更確定,只要下游任何一個產(chǎn)業(yè)還在規(guī)模擴張,需求就不會萎縮。光存儲產(chǎn)品的利器①冷、溫、熱數(shù)據(jù)備份管理軟件可以支持冷數(shù)據(jù)、溫數(shù)據(jù)、熱數(shù)據(jù)的分層管理和靈活定義,適應(yīng)數(shù)據(jù)的快速增長。根據(jù)IDC預(yù)測,全球數(shù)據(jù)將從2018年的32ZB增長至2025年的175ZB,單位ZB看不懂的話,看增幅就好了,7年5倍多的增幅,成長空間非常巨大且確定。其中,中國數(shù)據(jù)增長將較為迅速,2018年為7.6ZB,預(yù)計到2025年將增至48.6ZB,占全球28%的比例,年復合增速30.4%,這樣的增速已經(jīng)超過云計算了。
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