Голография на пороге
Несмотря
на обилие форматов оптических дисков,
уже существует
технология, которая в будущем наверняка
оставит за бортом всех к
онкурентов.
Речь идёт о голографической
записи. Преимущества
этой технологии и её потенциал огромны.
Во-первых, если в обычных оптических
дисках информация записывается на слой
при помощи отдельных ячеек информации,
то в голографической памяти данные
распределяются по всему объёму носителя,
причём за один такт может записываться
несколько миллионов ячеек, благодаря
чему скорость записи и чтения резко
увеличивается. Во-вторых, за счёт
распределения информации в трёх
измерениях максимальная ёмкость носителя
достигает действительно заоблачных
высот.
Работы в этом направлении начались около десяти лет назад, и на сегодняшний день существует вполне внятная технология, по которой на стандартных размеров диск можно записать 1,6 Тб информации. При этом скорость чтения составляет 120 Мб/с.
Принцип действия голографической записи реализован следующим образом. Лазерный луч при помощи полупрозрачного зеркала разделяется на два потока, имеющих одинаковую длину волны и поляризацию. Пространственный световой модулятор, представляющий собой плоский трафарет, преобразует цифровую информацию в последовательность прозрачных и непрозрачных ячеек, которые соответствуют логическим единице и нулю. Сигнальный луч, пройдя через эту решётку и получив порцию информации, проецируется на носитель. Второй луч — опорный — под углом падает в ту же область диска. При этом в точках, где опорный и сигнальный
Считывание
данных при голографическом методе
происходит при помощи опорного луча,
который, проходя сквозь тело носителя,
проецирует записанную голограмму на
светочувствительный слой, а уже тот
преобразует падающую на него «решётку»
в последовательность нулей и единиц.
лучи пересекаются, происходит сложение амплитуд волн (интерференция), в результате чего лучи совместными усилиями прожигают светочувствительный слой, фиксируя информацию на носителе. Таким образом, за один такт записывается сразу вся информация, которую может осилить разрешающая способность светового модулятора. На сегодняшний день это порядка миллиона бит за раз.
Считывание данных происходит при помощи опорного луча, который, проходя сквозь тело носителя, проецирует записанную голограмму на светочувствительный слой, а уже тот преобразует падающую на него «решётку» в последовательность нулей и единиц.
Уникальной особенностью голографического метода является возможность записи огромного количества информации практически в одну точку. Благодаря этому можно эффективно использовать весь объем носителя. Практический потолок ёмкости голографических дисков точно неизвестен, но производители утверждают, что уже достигнутый ими потолок в 3,6 Тб — далеко не предел.
Блестящее будущее?
Диски дисками, но обычному пользователю бывает жизненно необходим компактный, ёмкий и, главное, простой в использовании накопитель информации. Сегодня для этой цели используют флэшки, или, говоря по-научному, USB Flash Drive. Флэш-память этого устройства представляет собой массив транзисторов (ячеек), каждый из которых может хранить один бит информации.
У
подобного носителя есть масса преимуществ.
Флэшки, в отличие от своих предшественников,
не имеют движущихся деталей. Они
компактны, надёжны и способны хранить
довольно солидные объёмы информации,
да и производители неустанно трудятся
над увеличением их ёмкости. Существуют
флэш-накопители, вмещающие 8, 12 и даже
64 Гб данных. Правда, подобные игрушки
по стоимости конкурируют с первоклассным
компьютером в комплектации «все
включено», но это временное явление.
Ещё недавно за флэшку ёмкостью 1 Гб
просили целое состояние, а сейчас она
доступна каждому студенту, получающему
стипендию.
Ещё одно преимущество флэш-накопителя — простота в использовании. Флэшка подсоединяется к USB-порту компьютера, операционная система обнаруживает новое устройство, а содержимое флэшки отображается в виде дополнительного диска в системе. Соответственно и работа с файлами не отличается от работы с обычным жёстким диском. Не требуется никаких дополнительных программ, не нужно ломать голову над совместимостью устройств и форматов, всматриваться в производителя устройства, гадая, подойдёт ли оно к компьютеру или нет.
Флэш-память надёжна, не боится вибраций, не шумит, потребляет мало энергии, скорость обмена информацией приближается к показателям стандартных жёстких дисков. Флэш-память, за счёт отсутствия движущихся частей, обладает высокой надёжностью, не боится вибраций, не шумит и потребляет мало энергии. Преимущества очевидны.
Сегодня уже выпускаются портативные компьютеры, в которых вместо привычных HDD установлены чипы SSD (Solid State Drive), так называемые твердотельные накопители на основе флэш-памяти. Принципиально от обычных флэшек такие запоминающие устройства ничем не отличаются. Ноутбуки с SSD, благодаря низкому энергопотреблению, способны работать почти в два раза дольше, чем оборудованные обычными жёсткими дисками. Однако у флэш-памяти есть и свои серьёзные недостатки. Во-первых, скорость обмена данными в SSD пока ещё существенно отстаёт от показателей жёстких дисков. Но эта проблема будет решена в самом ближайшем будущем. Второй недостаток значительно серьёзней. Флэш-память в силу конструкции выдерживает ограниченное число циклов стирания и записи — порядка 100 000 циклов. Не вдаваясь в технические подробности, можно поставить диагноз: процесс записи и стирания данных ведёт к физическому износу ячеек памяти на электронном уровне. Впрочем, взяв в руки калькулятор и проделав простейшие вычисления, пользователь светлеет лицом и радостно заявляет, что даже если каждый день десять раз в день полностью перезаполнять флэшку, 100 000 циклов хватит на 27 лет! Но на практике флэш-память (например, карта памяти в фотоаппарате), интенсивно используемая каждый день, может выйти из строя уже через два-три года эксплуатации.