光存儲：大數(shù)據(jù)時代的挑戰(zhàn)

容量挑戰(zhàn)：大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)呈幾何級數(shù)快速增長，全球數(shù)據(jù)圈將在2025年增至180ZB，冷數(shù)據(jù)約占總量的80%。如果完全采用傳統(tǒng)存儲模式，將會導(dǎo)致存儲成本的倍數(shù)級增長，經(jīng)濟(jì)效益低下。

安全挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)磁電存儲介質(zhì)，壽命周期短，海量數(shù)據(jù)遷移時經(jīng)常發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況。

能耗挑戰(zhàn)：全球數(shù)據(jù)中心耗電量占全球總耗電量的比例為1.1%-1.5%。尋找低成本、綠色節(jié)能的存儲方式，成為溫冷數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用領(lǐng)域的迫切需求。

云計算能有效地解決性能問題，卻無法解決冷數(shù)據(jù)長期存儲問題。隨著時間的推移，冷數(shù)據(jù)大量增加，如果采用熱數(shù)據(jù)的方式存儲冷數(shù)據(jù)，會造成企業(yè)運營成本高、能耗大、安全性低等問題。

現(xiàn)代光儲存技術(shù)

然而，上帝似乎太過寵溺光存儲這個“兒子”，不太愿意放手讓他自由飛翔快速成長，光存儲在藍(lán)光光盤問世后的十年間都鮮有突破。其主要原因有兩個方面：一是大多數(shù)材料在激發(fā)波長為400 nm以下的紫外波段有很強(qiáng)烈的線性吸收而很難響應(yīng)；二是物鏡的數(shù)值孔徑也不能無線增大，較大數(shù)值孔徑為1.49的物鏡已經(jīng)接近蓋玻片的折射率，如果繼續(xù)增大，會因為折射率不匹配相差進(jìn)而影響分辨率，會影響光盤的存儲密度和存儲容量。但是，不在沉默中爆發(fā)，就在沉默中滅亡，為了讓光存儲重振往日雄風(fēng)，近些年來，許多科學(xué)家十年如一日，深耕光存儲研究，取得了該領(lǐng)域內(nèi)的里程碑式的進(jìn)展。

很早的光儲存原理為阿貝衍射極限公式：

代表光斑直徑； 代表所用激光波長； 代表物鏡的數(shù)值孔徑。光存儲的發(fā)展過程就是一個不斷減小激發(fā)光波長、不斷增大物鏡數(shù)值孔徑的過程，進(jìn)而數(shù)據(jù)存儲容量不斷提升。

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光存儲工作原理:

光存儲設(shè)備，主要部分就是激光發(fā)生器和光監(jiān)測器。光驅(qū)上的激光發(fā)生器實際 上就是一個激光二極管，可以產(chǎn)生對 應(yīng)波長的激光光束，然后經(jīng)過一系列的處理后射到光盤上，然后經(jīng)由光監(jiān)測器捕反射回來的信號從而識別實際的數(shù)據(jù)。如果光盤不反射激光則代表那里有一個小坑，那么電腦就知道它代表一個“1”;如果激光被反射回來，電腦就知道這個點是一個“0”。然后電腦就可以將這些二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成為原來的程序。當(dāng)光盤在光驅(qū)中做高速轉(zhuǎn)動，激光頭在電機(jī)的控制下前后移動，數(shù)據(jù)就這樣源源不斷的讀取出來了。