坑位中更多位元

類似DVD的系統可能會挑戰全息儲存

加入我們的科學愛好者社群!

下一代DVD預計將在年底推出,承諾儲存至少三倍於當今銀色光碟的資料,使其能夠提供足夠的額外內容來讓影迷們看得眼花繚亂。但研究人員已經在研究後續技術,並展示了一種方法,可以將容量提高40倍以上。

傳統的DVD以坑位的形式編碼0和1,這些坑位由紅色雷射讀取。坑位大小和紅色波長將光碟的容量限制為每層最多4.7千兆位元組(對於四層光碟,約為八小時的影片)。對於DVD的下一步發展,電子和計算機公司的聯盟已將雷射轉移到藍色,縮短了波長,從而允許在光碟上蝕刻更小的坑位——從而可以蝕刻更多的坑位。目前有兩種相互競爭的格式:藍光(每層25千兆位元組的儲存容量)和HD-DVD(15千兆位元組)。透過多層結構,這兩種格式都可以容納一部高畫質電影(約20至25千兆位元組)。

但是未來的電影將超過今天的高畫質解析度,這種格式將需要大約四倍的容量。“到2010年,消費者對數百千兆位元組的光學產品的需求將會很大,”加利福尼亞州阿塔斯卡德羅的資料儲存顧問湯姆·考夫林說。然而,簡單地轉向更短(紫外線)波長是具有挑戰性的,因為當前光碟的透明保護部分對於那種光線是不透明的。


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


彼得·圖魯克和他在倫敦帝國理工學院的同事們已經找到了一種擠入更多資料的方法:讓單個坑位編碼多個位元。他們已經生產出不對稱的坑位,這些坑位根據其方向看起來不同,就像一個不對稱的隕石坑。從不同角度將雷射照射到坑位上會產生不同的反射,因此可以記錄額外的位元。去年秋天,圖魯克的研究小組報告說,它可以區分來自具有簡單不對稱性的坑位的反射,並且估計增加的資訊可能足以將一太位元組(1,000千兆位元組)的資料壓縮到四層DVD大小的光碟上。一張光碟就可以容納《辛普森一家》所有季的所有劇集。

到目前為止,他們只在少數幾個坑位上演示了這項稱為多路複用光學資料儲存(MODS)的技術,但圖魯克認為,由四層光碟組成的商業系統可能在2010年至2015年之間準備就緒。他說,最困難的任務將是重新配置鏡頭,以將雷射正確聚焦到坑位上。該小組還認為,製造商可以使用傳統的DVD工藝以每張光碟幾美分的成本製造MODS光碟。

MODS光碟可能對最先進的大容量儲存光學技術——全息技術構成近期威脅。該技術依賴於雷射來重建大量資訊,方法是將焦點對準編碼在聚合物中的全息“頁”。堆疊頁面可以實現數百到數千千兆位元組的容量。“當今幾乎所有主要消費電子公司都在研究全息儲存,”通用電氣全球研究部門的光學工程師布萊恩·勞倫斯解釋說,該部門正在研究一種型別的全息系統。全息驅動器可以將太位元組級的容量與快速資料傳輸相結合。兩家公司——位於科羅拉多州朗蒙特的InPhase Technologies和位於日本橫濱的Optware——計劃明年釋出首批用於專業備份儲存和存檔的全息驅動器。

雖然MODS可能具有能夠使用現有技術讀取資料的優勢,但全息技術可能可以更快地檢索位元。資訊科技分析師集團IDC的沃爾夫岡·施利希廷指出,經過40年的研究,全息系統的成本和工程挑戰已得到很好的理解,而MODS缺乏可以進行良好比較的工作基礎。“我會告誡大家不要過早地對一項新技術感到興奮,”他建議道。

© .