ГлавнаяКонтактыКарта сайта
по Русски | in English

Адрес:

Минск,
пер. Калинина, 12

Е-mail: info@holography.by

Телефоны:

(+375 17) 280-01-31
(+375 17) 280-98-78

09 января 2009

Голографические диски – будущее сегодня

 

   .

В последние несколько лет человечество ежегодно накапливает около 5 экзабайт (1018 байт) информации, и темпы продолжают расти. Это требует создания все более емких, быстрых и надежных устройств для хранения данных. Одно из многочисленных направлений - методы оптической голографии. Успехи в этой области таковы, что на рынке уже появились первые коммерческие продукты.

Насколько перспективны голографические диски  и смогут ли они конкурировать с уже готовыми к коммерческому использованию технологиями HD DVD и Blu-ray? Скорее всего, им и не придется соперничать, ведь HD DVD и Blu-ray - это уже технологии сегодняшнего дня, а голография - день завтрашний. Даже весьма внушительные предварительные цены на оборудование и носители для голографической записи не являются такими уж заоблачными, тем более что серийное производство позволит существенно их снизить. Продуманная технология, использование в голографических приводах уже выпускающихся комплектующих и, наконец, выдающаяся плотность записи - на порядок выше, чем у DVD следующего поколения - свидетельствуют о хороших перспективах голографической технологии хранения данных.

Работы по созданию голографической памяти начались более 40 лет назад. Сегодня ряд компаний, например NTT и Optware в Японии, InPhase Technology в США, имеют законченные разработки с голографическими дисками (Holographic Versatile Disc - HVD) и картами (Holographic Versatile Card - HVC), и наконец приступают к продаже своих первых коммерческих приборов.

Для осуществления голографической записи потребовалось разработать особый тип носителя, сочетающий большую светочувствительность, прочность, дешевизну и стабильность. Немаловажным требованием были и приемлемые линейные размеры носителя. Всем этим критериям, по мнению разработчиков, соответствуют фотополимерные диски. Диаметр их ненамного превышает диаметр современных дисков и составляет 130 мм. Они помещены в картриджи наподобие первых моделей DVD-носителей, так как попадание света на поверхность фотополимера вызовет химическую реакцию, которая необратимо разрушит записанные данные.      

Первоначально технология была рассчитана для использования в архивах, т.к. стоимость носителей  варьироуется от 120 до 180 долл. Сам же привод стоит около 15 тыс. долл. Менее емкие носители будут ориентированы в пользовательский сегмент рынка. Размер 100 и 75-Гб носителей будет примерно равен почтовой марке.
 
Достоинства голографической памяти:

  • высокая плотность записи и большая скорость чтения;
  • параллельная запись информации (не по одному биту, а целыми страницами);
  • высокая точность воспроизведения страницы;
  • низкий уровень шума при восстановлении данных;
  • неразрушающее чтение;
  • длительный срок хранения данных - 30-50 и более лет;
  • конкурентоспособность с другими оптическими технологиями.

Безопасность данных:

  • При голографическом «чтении» невозможно получить прямой доступ к носителю, в отличие от других оптических и жестких дисков: данные находятся в толще носителя, что уже намного затрудняет несанкционированный доступ.
  • Каждый голографический накопитель снабжен особой микросхемой, в которую занесена информация о размещении данных на диске. При чтении привод прежде всего обращается к этой информации, а если она зашифрована, считывание данных без необходимых сведений будет неосуществимо.
  • Нанесение особых меток, считывание и распознавание которых необходимо. Они расположены глубже, с определенными координатами. Чтобы преодолеть данный тип защиты, требуется лазер с иной длиной волны, которым не оснащаются приводы для массового потребителя.
  • В диапазоне от 403 до 407 нм варьирует длина волны используемого для записи в голографических приводах лазера. На этом может основываться еще один эффективный способ защиты данных: дисковод, использующий лазер с неверной длиной волны не сможет прочитать диск.
  • В качестве еще одного метода защиты от несанкционированного доступа может служить привязка диска к микропрограмме каждого определенного привода и использование встроенных средств защиты.

Преимущества перед Blu ray:

  • больший объем: 1,6 Тб против 50 Гб;
  • большая скорость записи/считывания информации: 120 МБ/cек против 26 МБ/сек;
  • длительный срок службы (до 50 лет).

Трудности в создании, пути их решения:

  • Главной проблемой, с которой сталкивались разработчики систем – необходимость размещения двух оптических систем по разные стороны от носителя информации (первая отвечает за формирование первоначального луча, а вторая - за прием прошедшего через диск измененного сигнала, т.е. считывание информации), а значит и отсутствовали возможности для создания компактных приводов. Но инженерам удалось обе системы расположить с одной стороны от голографического носителя и вторичный сигнал направить к приемнику благодаря наличию отражающего слоя на обратной стороне самого носителя информации.
  • Половина пространства в голографических носителях недоступна для записи данных, так как она используется программным обеспечением для коррекции ошибок. Однако новая технология компании Sony позволила уменьшить количество ошибок до коррекции. Теперь этот показатель не превышает 10%. А потому со временем придумают способ более экономного расходования дискового пространства.
  • Подверженность световому воздействию: электромагнитное излучение с длиной волны, близкой к световой, вызывает реакцию в регистрирующей среде, что вызывает искажение и повреждение записанных данных -  размещение дисков в непрозрачных картриджах позволило снизить вероятность потери информации.

Основные производители:

InPhase Technology

      Голографическая система записи Tapestry, на разработку которой потрачено более 8 лет, была представлена на выставке NAB Show 2008 в Лас-Вегасе в апреле, а в мае 2008 г. InPhase Technologies объявили о начале ее продаж.
Система состоит из покрытых специальным материалом пластиковых дисков диаметром 120 мм, размещенных в картриджах. Голографические изображения наносятся на поверхность дисков с помощью голубого лазера с длиной волны 405 нм - аналогичным используемому в Blu ray. Как утверждает InPhase Technologies, такие диски могут служить до 50 лет. В данный момент они могут хранить 300 Гб, 800 Гб и 1,6 Тб данных

 
Info-MICA

 Компания NTT продемонстрировала прототип накопителя высокой емкости, в основу которого положена технология многослойной тонкопленочной голографии, и устройство для считывания данных. Емкость носителя (сто слоев) размерами с почтовую марку - 1 Gb. Новая карта памяти была названа Info-MICA (Information-Multilayered Imprinted CArd), так как ее многослойная структура похожа на структуру породы слюды.
Достоинства новой технологии Info-MICA состоят в высокой плотности записи, малых размерах дисковода, низком энергопотреблении, возможности дешевого массового производства носителей, трудности несанкционированного копирования данных с них и простоте утилизации.
В NTT полагают, что Info-MICA вследствие их дешевизны и малых размеров могут заменить другие устройства ROM. Рассматривают их и как заменитель бумаги в качестве носителя информации. Эти карты будут полезны при массовом распространении игр, музыки, кинофильмов и электронных изданий, поскольку клонирование их пиратами затруднено. Предполагаются и многие другие применения новой технологии.
Первые кард-ридеры (стоимостью несколько сот долларов) и носители емкостью 1 Gb ($1-2) уже появились на рынке. В планах компании - выпуск Info-MICA ROM емкостью 10 Gb и разработка устройств записи и перезаписи носителей.

На рисунке. Голографическая карта Info-MICA (сверху), устройство чтения (по середине) и относительный размер (снизу)
 
 

 

..
 

Plasmon

По принципу работы данная система во многом схожа с системой UDO от Plasmon, которая использует голубо-фиолетовый лазер для записи и считывания данных. Главные недостатки UDO - меньший объём диска (120 и 240 Гб), более низкая скорость записи/считывания данных, которая составляет всего 12 МБ/с. Правда, прогнозируемый срок службы у неё тот же – 50 лет. На рынке эта система пока не представлена.

Maxell

     Схожие наработки имеет компания Maxell. Ее сотрудники наряду с InPhase Technologies планировали, что уже в 2007 г. появятся их новые оптические носители - голографические диски объемом 300 Гб. Этого пока не произошло. В 2008 г. планировалось создать второе поколение новых носителей емкостью 800 Гб, а к 2010 г. представить 1,6 Тб диски. В настоящее время Maxell работает сразу в нескольких направлениях: разрабатываются диски различных размеров, начиная от совсем маленьких и заканчивая классическими 12 см носителями.

Для потребительского рынка появятся диски объемом 75 или 100 Гб. Что касается скорости передачи данных новых дисков, то для 300 Гб носителя скорость составляет 20 МБ/с. Как и следовало ожидать, стоимость оптических накопителей и дисков к ним столь же велика как и у пионера InPase: на первых порах за голографический привод придется заплатить $15 000, а за диск $120-180.

Hitachi

Hitachi создали голографический носитель HROM и на выставке CEATEC представили работающий на нем прототип системы воспроизведения аудио. Их носители имеют небольшие на сегодня объем 4 Гб и скорость передачи данных – 16 МБ/с. Однако стоит принять во внимание чрезвычайно компактные размеры носителя – немногим больше обычной почтовой марки. Касательно стоимости устройств разработчики отмечают, что цена во многом будет зависеть от объемов налаживаемого производства, но не должна превышать нескольких долларов за один носитель.

Sony

Разработки в сфере голографии оказались продуктивны и для Sony. Существующая у них технология позволяет записывать информацию с плотностью 180 Гбит на квадратный дюйм. А в ноябре 2007 г. им удалось довести плотность голографической записи до 270 Гбит на квадратный дюйм. Таким образом, появилась возможность создавать голографические носители информации в 1,5 раза большей емкости. Но когда новая технология Sony будет поставлена на коммерческие рельсы, пока не сообщается.

Daewoo

В апреле 2006 г. представитель компании Daewoo заявил о создании устройства HDDS - Holographic Digital Data Storage (голографический накопитель). Состоит оно из двух подсистем, которые включают электро-оптическую систему контроля, основанную на комплектующих National Instruments (NI), в числе которых контроллер CompactRIO FPGA и видеодекодирующая плата Xilinx FPGA. Голографический накопитель Daewoo работает по тому же принципу, что и устройство компании InPhase Technologies.      

В качестве носителя информации им используется голографический диск традиционного CD-размера. Несмотря на относительную давность сообщений, до сих пор ни слова о коммерческом внедрении новой технологии пока нет.

Optware

Хотя Optware в настоящее время не является лидером рынка, ее технология может очень скоро получить широкое признание, так как в голографические накопители заложена совместимость с DVD-дисками, физическое кодирование дисков, возможность использования голографической памяти как альтернативы флэш-памяти в таких устройствах, как сотовые телефоны и видеокамеры.

В то время, как для других систем требуются два отдельных луча - данных и опорного, в Optware лучи коллинеарные, что значительно упрощает конструкцию системы чтение/запись, повышает ее надежность, а также снижает стоимость.

Группа японских, европейских и американских компаний, возглавляемая корпорацией Sony, проявляет немалый интерес к данным решениям. Еще в 2004 г. представители Sony заказали у Optware оборудование для поддержки коллинеарной технологии, намереваясь оценить перспективы дальнейшего развития голографической записи и производства дисков с использованием голубого лазера.

Первое коммерческое изделие Optware, HVD Pro Series 1000 MAGNUM, будет хранить 200 GB на диске, очень похожем на DVD и фактически совместимом с ним. Компания экспериментально проверила голографический дисковод емкостью до 3,9 TB при скорости передачи 1 Gbps. Optware обещает, что сегодняшние дисководы смогут читать диски с емкостью вплоть до 3,9 TB. Компания представила свою систему HVD в Европейскую ассоциацию производителей компьютеров (European Computer Manufacturers Association) для стандартизации и собирается представить ее в Международную организацию по стандартам (International Standards Organization - ISО).

Тем временем и Optware, и InPhase выпустили свои устройства на коммерческий рынок. Стоимость дисководов приблизительно 12 000 -15 000 долл., а голографических дисков - $120-150. Архивный ресурс гарантируется в течение 50 лет.

3аключение

Голографическая технология выглядит весьма впечатляюще с учетом большой емкости, скорости записи/чтения информации, наличия убедительных средств защиты от несанкционированного доступа, а потому могла бы стать  желанным приобретением для многих пользователей, но чрезвычайно высокая стоимость подтверждает заявления разработчиков, указывающие на применение голографических дисков преимущественно на корпоративном рынке.

Как утверждают специалисты, доступные для массовых потребителей бюджетные устройства HVD могут появиться уже в конце 2009 г.
 

При написании статьи использованы материалы сайтов www.ko-online.com.ua, www.hdtv.ru, www.terralab.ru

 

Читать также

Голографическое 3D-телевидение уже в Беларуси!, 2010 год

Использование голографии в рекламе, 2010 год

Голограмма Майкла Джексона, 2010 год

Голограмма заменит светофор, 2009 год

Трехмерная осязаемая голограмма, 2009 год

Первая банкнота с глубинным голографическим изображением, 2009 год

Использование голографии в цифровых дисплеях, 2009 год

Белорусский и мировой опыт выпуска монет с голограммами, 2009 год

Голографическая Мона Лиза, 2009 год

Голографическое телевидение, 2009 год

Для чего нужна голограмма на упаковке? 2009 год

Скрытая правда о голограмме, 2008 год

 

 

Новости компании

Наша компания получила почетный диплом финалиста в Профессиональном конкурсе "Брэнд года 2009", 2010 год

Получение награды "“United Europe” (“Объединенная Европа”)" (Мадрид, Испания), 2009 год

Вступление в международный "Клуб лидеров торговли" (Мадрид, Испания), 2009 год

Победа нашей блистерной упаковки в конференции «Holo-pack Holo-print 2008», 2008 год

Вступление компании в Международную Ассоциацию Производителей Голограмм (IHMA), 2007 год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


за 2017 год

за 2016 год

за 2015 год

за 2014 год

за 2013 год

за 2012 год

за 2011 год

за 2010 год

за 2009 год

за 2008 год

за 2007 год