超級光盤能否闖出閃亮未來
2024-03-05 08:20:52
中評社北京3月5日電／前不久，《自然》雜誌發布的一項中國科研成果引發業界關注。中國科學院上海光學精密機械研究所與上海理工大學等科研單位合作研發出“超級光盤”，單張光盤存儲容量高達約1.6 Pb(1Pb為1000Tb)，相當於至少1萬張藍光光盤或100個大容量硬盤。
光盤，在很多人眼裡幾乎是被淘汰的產品了。曾幾何時，一張張折射出七彩熒光的光盤走進千家萬戶，用來存儲音樂、影視劇或其他數據。但隨著U盤等移動存儲設備的興起、高速互聯網的廣泛應用、高清流媒體技術的日臻成熟，光盤的功能被競爭對手所取代，市場逐漸萎縮。新出現的這張“超級光盤”能為已經沒落的光盤產業重振旗鼓、帶來新的曙光嗎？
從市場需求看，“超級光盤”確實有可能為光盤產業帶來新的春天。但不是奪回早先的家庭影音市場，而是另辟超級存儲的新賽道。
近年來，全球數據量呈指數級激增，人工智能的迅速發展更加劇了這一態勢。據統計，2017年至2022年，中國人工智能基礎數據服務市場規模從8.2億元增長至45.0億元，年均復合增長率達41%；預計2023年其市場規模將達到63.5億元。
存儲數據的規模增長必然帶來能耗的大幅增長。2022年，全國數據中心耗電量達到2700億千瓦時，占全社會用電量的約3%。由於耗電量巨大，散熱要求高，各國新建的數據中心一般選擇寒冷地區，國外某些數據中心甚至建在海底或北極地區。
存儲壽命也是個問題。數據中心每隔3年到10年需要定期進行數據遷移，存在數據被篡改或丟失的風險。
按照數據被使用的頻繁程度，數據可以分為熱數據、溫數據和冷數據。訪問頻率高的為熱數據，訪問頻率低的為冷數據，經過一段時間，80%的數據會變為冷數據。而光盤所代表的光存儲技術具有綠色節能、安全可靠、壽命長達數十年的獨特優勢，非常適合長期低成本存儲冷數據。此前，受到衍射極限的限制，傳統商用光盤的最大容量僅在百GB量級。“超級光盤”以“一張頂一萬張”的超大容量，突破了傳統光盤的局限，有望在一定程度上解決當前大數據存儲面臨的容量、能耗和壽命的三重挑戰。
從歷史教訓看，對“超級光盤”核心技術的把控，將有利於相關產業的健康發展。
光盤發展史上，有過慘痛教訓。上世紀90年代，中國人研發出世界上第一台VCD影碟機，取名“萬燕”。但萬燕公司沒有為自己的首創發明申請整機專利，面對眾多品牌的低價競爭，短短幾年後就從市場“先驅”變成市場“先烈”。
此次“超級光盤”，是世界首創的突破性創新。研究團隊依托豐厚的研究基礎和創新技術方案，基於雙光束超分辨技術及聚集誘導發光存儲介質，信息寫入和讀出均突破了衍射極限的限制，實現了點尺寸為54nm、道間距為70nm的超分辨數據存儲，並完成了100層的多層記錄，是國際上首次實現Pb量級的超大容量光存儲。這樣的關鍵核心技術突破，是我們發展相關產業的底氣所在。
目前，上海光學精密機械研究所已經申請了技術專利。如果後續投入充足，這項技術預計用5年到10年的時間便能走向產業化。屆時，“超級光盤”在改進讀寫速度、實現工程化應用後，將成為大數據中心海量冷數據存儲的首選方案。
“超級光盤”能否闖出閃亮未來？從市場需求和技術基礎看，它值得我們給出一個樂觀的預期。期待研究團隊加快關鍵技術攻關，推動超大容量光存儲的產業化進程，並拓展其在光顯微成像、光顯示、光信息處理等領域的交叉應用，產出更多的“超級”成果。
來源：經濟日報 作者：佘慧敏
