東方網(wǎng)記者范易成2月22日?qǐng)?bào)道:手機(jī)視頻、照片拍多了內(nèi)存不夠了，企業(yè)面對(duì)海量數(shù)據(jù)要建設(shè)大量機(jī)房用來存儲(chǔ)……近年來，雖然依托存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，電腦和手機(jī)的存儲(chǔ)容量持續(xù)增長(zhǎng)，但全球數(shù)據(jù)的總量也在飛速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2025年，全球數(shù)據(jù)總量將由2018年的33?ZB增加到175?ZB，人們期待著存儲(chǔ)技術(shù)能獲得新的突破。

近日，上海理工大學(xué)和中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所的科研團(tuán)隊(duì)利用光存儲(chǔ)技術(shù)提出了綠色、長(zhǎng)壽命、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案，研究成果以“Pb容量三維納米光子存儲(chǔ)”為題，發(fā)表在《自然》(Nature)正刊上。科研人員利用雙光束技術(shù)突破光學(xué)衍射極限的限制，首次證實(shí)可以在三維空間實(shí)現(xiàn)多至百層的、超分辨尺寸下的信息點(diǎn)的寫入和讀出，單張盤容量可以高達(dá)Pb級(jí)，相當(dāng)于至少一萬(wàn)張藍(lán)光光盤的容量，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)或提升百倍。

Pb級(jí)光盤制備及讀寫方式示意圖

上海理工大學(xué)光子芯片研究院院長(zhǎng)、張江實(shí)驗(yàn)室光計(jì)算所所長(zhǎng)顧敏院士，上海理工大學(xué)文靜教授，上海光學(xué)精密機(jī)械研究所阮昊研究員為本論文的通訊作者。中科院上海光機(jī)所趙苗博士后和文靜教授為并列第一作者。

據(jù)顧敏院士介紹，該P(yáng)b級(jí)海量三維納米光子存儲(chǔ)技術(shù)是劃時(shí)代的技術(shù)。以深度學(xué)習(xí)模型GPT為例，其背后的數(shù)據(jù)集，如總索引網(wǎng)頁(yè)數(shù)量多達(dá)58億，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的文本大小約為56Pb，如果還是用1TB容量的移動(dòng)硬盤去存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，平鋪開來相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)田徑場(chǎng)的面積。而此次科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)的三維納米光子存儲(chǔ)可以將存儲(chǔ)空間節(jié)省至一臺(tái)電腦大小，極大地降低了經(jīng)濟(jì)成本。

此外，為了維持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)嚴(yán)苛的運(yùn)行環(huán)境，如恒溫恒濕、防磁防塵，需要產(chǎn)生巨大的能耗。以2022年為例，我國(guó)數(shù)據(jù)中心總耗電量約2700億千瓦時(shí)，超過2座三峽水電站的年發(fā)電量。尤其令人頭疼的是，每隔3到10年還需要定期進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移，這樣就存在數(shù)據(jù)被篡改或丟失的風(fēng)險(xiǎn)，且存儲(chǔ)壽命短。此次科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)的光子存儲(chǔ)技術(shù)可以把耗能降低幾個(gè)數(shù)量級(jí)，壽命可達(dá)50到100年。

這一顛覆性成果的提出源于團(tuán)隊(duì)突破了光學(xué)衍射極限的限制——像激光直寫機(jī)、光學(xué)顯微技術(shù)、光存儲(chǔ)技術(shù)，無一不被光學(xué)衍射極限所限制。顧敏介紹，次發(fā)表在《自然》雜志上納米光子存儲(chǔ)技術(shù)的提出，不僅在光存儲(chǔ)領(lǐng)域成功突破了光學(xué)衍射極限這一物理學(xué)難題，未來還將有助于我國(guó)在航空航天、生物醫(yī)學(xué)、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域取得新的進(jìn)展。

免責(zé)聲明：該文章系本站轉(zhuǎn)載，旨在為讀者提供更多信息資訊。所涉內(nèi)容不構(gòu)成投資、消費(fèi)建議，僅供讀者參考。