核心提示 数据的节能之道 一封1.1M的电子邮件，从发送到接收，需要占用51.5M的存储空间。美国2010年即将投入运转的LSST望远镜，一个晚上就会产生多达30000GB的数据数字时代对数据存储
核心提示
数据的节能之道
一封1.1M的电子邮件，从发送到接收，需要占用51.5M的存储空间。美国2010年即将投入运转的LSST望远镜，一个晚上就会产生多达30000GB的数据——数字时代对数据存储的需求超乎人们想象。
“要知道，一家公司的IT支出中有75%用于数据存储，”日立环球的工程师余军说，“这其中包括设备成本和开启、冷却设备的电费。”2010年，全球数据中心能耗导致的花费将达115亿美元。
如果按照电源的实际使用率在50%左右计算，仅100台服务器每天24小时、每年365天运行的耗电量将达到54万度。
然而，这些昂贵、耗能的服务器中的绝大部分数据大多时候都是静静地躺在那里，难得被叫出来工作一次。既然如此，何不将这些不常被访问的数据存储在体积小、节能的介质上呢？
全息存储技术有望成为下一代存储技术有力的竞争者
是时候拔掉大型数据中心那些耗电的硬盘了。它们费钱、笨重，又不环保！然后呢？刻盘呗！500G一张的全息光盘。
2009年4月，一张500G的全息光盘在GE公司的实验室诞生。此前，市面上光盘存储的容量上限不超过30G。
GE的500GB全息光盘还停留在实验室阶段。他们希望该技术在2011年或2012年左右走向市场，服务于电影公司、电视台、医疗机构这样的单位，能够用于存储超高清电影原始拷贝、大脑扫描图像等大容量数据。
存储介质的突破
全息光盘并不是一个新的概念。早在1963年，宝丽来的科学家彼得范希尔顿就提出了光盘全息存储这一构想。整个构想说起来并不难理解——传统的光存储技术使用激光读写光盘上的“坑”，每个“坑”表示一个0或1的数字信号。而全息存储则可以在一个位置上保存一个全息图案，通过激光相位的不同读出多个数据单元，从而成倍提高存储密度。
虽然说来如此简单，但真正要将其付诸实际，却并非易举。首先面临的问题是如何才能找到合适的存储介质。研究显示，一张光碟厚1毫米，而存储数据的感光层不过几十纳米。科学家曾希望通过增加反射层数来增大光盘容量，但未果。理由很简单，光盘层数越靠里激光的反射强度就越低，就会导致信号错误超出可读范围。“即便是在实验室，最佳效果也仅停留在16层。”GE实验室研究员托德阿尔哈特说。
2008年，另一家研究全息存储技术的公司，InPhaseTechnologies公司找到了一种双聚合混合物。他们将这种混合物涂覆在磁盘上，模拟磁光存储介质的大小和形状，推出了首款全息存储系统，但其售价高达1.8万美元，而单张300GB的全息光盘售价180美元。
不同于InPhaseTechnologies公司，GE实验室找到了一种整体反光且适合写入的介质。“很多整体反光材料会过于敏感，数据写入不稳定。而我们发现的材料拥有一定的阈值，只有光超过一定强度后，信号才会被读写。GE将全息存储技术应用到这款材料上，可识别约1微米直径信号仅仅1%的反射率，可以轻易读取到内里20层，也完全可以在一张普通的光盘上存储超过500GB容量数据。
来自数据中心的声音
陈杰是工商银行IT中心的系统工程师，他非常看好全息光盘的前景。“银行多用的是IBM或者Oracle的数据库，很费电也很占地方。如果是全息光盘，则可以把大量的数据存储在很小的空间里，而且检索的速度要快许多。”Gartner存储分析师张瑾则认为，未来存储技术革新的核心目标是降低成本。在这方面全息光盘是一个突破。与目前的存储技术相比，全息存储在降低成本、增大容量、提高速度和更优的可靠性方面都极具发展潜力。
“全息存储技术有望成为下一代存储技术有力的竞争者，”InPhaseTechnologies公司首席技术官兼创办人凯文库蒂斯说，“美国很多医院的系统工程师都是全息存储技术的拥护者。全息存储技术能够搞定日益增大的数据量，尤其是医疗图像和X光片。根据美国相关法案的规定，这些图像和X光片都是必须留存的内容。”田纳西州一家医疗中心的系统分析师曾说过，为了存储达到48TB的数据，他使用了EMC的Centera、CopanSystems的Revolution200T和一种大型DVD光盘机。如果是全息光盘，一切会简单得多。“这种技术也非常适合存储医疗记录、金融机构的数据、广播媒体中使用的高清晰度视频等内容。”凯文库蒂斯补充道。
另外，灵活的技术可以带来多种存储产品的诞生。从个人用的手持设备到企业用的存储产品，在单个的碟片上能够存储50个小时的高清晰视频，在一张邮票上能够存储50000首歌。“到医院检查，整个病历资料都存储在一枚小光盘上，光盘可以作为装饰佩戴在手腕上。它没有想象中那么遥不可及。”托德阿尔哈特说。
瓶颈依旧存在
有了合适的材料，并不意味着全息存储很快就能实现。全息技术上的突飞猛进固然大大加快了光盘存储量，但即使是最先在全息存储中有所作为的，从贝尔实验室分拆出去的InPhaseTechnologies，尽管已经在这一技术上钻研了15年，依旧在全息光碟写入机制上有所存疑。
全息光碟的写入需要两束激光在晶体上相交来改变材料的光学特性，这大大降低了写入速度。GE项目组的思路是先将光碟预格式化，也就是将光盘内的数据全部改成1，写入的时候再将是0的地方还原，工作量由此降低，速度提高，但这项技术还在研发中。
价格和通用性也是不可忽略的因素。2008年，InPhaseTechnologies公司宣布了首款全息存储系统，但售价高达1.8万美元，配套光盘是180美元每张。并且，他们的全息光盘比普通光盘略厚略大，需要用专门的驱动器读取。另外，由于全息存储系统需要复杂的机械结构，建立一个制造平台也要1亿美元左右，还必须开发新的供应商和新的测试设备。相比之下，较晚发布的GE的全息存储技术在通用性上就要好很多。他们对存储用的全息图案进行了简化，缩小体积，称之为“微全息”存储。GE的全息光盘大小、厚度和普通光盘无异，并且读写机制仍旧用蓝光实现，也就是说，新的驱动器完全可以兼容蓝光光碟和普通光碟。但GE的光盘尚在实验室阶段，要等到2011年才可能推向市场。
与传统硬盘不一样，全息光盘不需要任何移动部件，数据读写操作为非接触式，使用寿命、数据可靠性、安全性都达到理想的状况。相对于普通存储介质来说，全息存储几乎可以永久保存数据，在切断电能供应的条件下，数据可在感光介质中保存数百年之久。尽管如此，银行以及其他企业级用户习惯选择成熟的技术，不会轻易更改存储设备。“虽然InPhaseTechnologies声称他们可以将数据至少保存50年，但谁知道呢，而且它目前的容量也很一般。”陈杰说。
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