Szerző: Ady Krisztián

2005. január 24. 10:30:22

Hamarosan megvásárolható lesz az első holografikus adattároló rendszer

Átlátszó lemezek, melyek elképzelhetetlenül sok adatot tárolnak? Bélyeg méretű kis plasztiklapocskák, melyekről egész estés mozifilmeket nézhetünk meg kifogástalan minőségben? Nem, ez nem a Star Trek egyik epizódjának filmkockája, nem egy galaktikás novella apró kiragadott részlete, hanem a meglepően közelinek tűnő jövő víziója.

Átlátszó lemezek, melyek most még elképzelhetetlenül sok adatot tárolnak? Bélyeg méretű kis plasztiklapocskák, melyekről egész estés mozifilmeket nézhetünk meg kifogástalan minőségben? Nem, ez nem a Star Trek egyik epizódjának filmkockája, nem egy galaktikás novella apró kiragadott részlete, hanem a meglepően közelinek tűnő jövő víziója.

Ilyen álmokat válthat valóra ugyanis az amerikai inPhase Technologies, mely nemrég mutatta be első holografikus adattároló eszközét, az InPhase Tapestry HDS 200-R meghajtót és különleges Tapestry lemezét, melynek kapacitása mellett a DVD pozíciójáért versengő, következő generációs Blu-Ray és HD-DVD formátumok is apró játékszernek tűnnek.


Holografikus tároló prototipusa

A holografikus adattárolás szinte korlátlan lehetőséget nyújt mind a kapacitás, mind az adatátviteli sebesség terén. Az InPhase első működő, prototípusnak nevezhető meghajtója a 130 mm átmérőjű, tehát a CD/DVD-nél valamivel nagyobb lemez segítségével 200 gigabájtnyi adatot képes eltárolni 20 megabájt/s-os adatátviteli sebesség mellett. Egyetlen ilyen, első generációs holografikus lemezen durván 40 darab 4,7 gigabájtos DVD-lemeznek, illetve közel 300 darab CD-nek megfelelő digitális anyag tárolható el. Az adatok tárolása pedig kifejezetten olcsó, a lemez ára hozzávetőlegesen 10 ezer forint körül mozog.

Milliónyi bitet egyszerre

A hatalmas kapacitás ráadásul valóban nem minden: az adatok írása és olvasása ugyanis az eddig alkalmazott optikai meghajtókkal ellentétben nem sorban, bitről-bitre, egymás után történik, hanem párhuzamosan, melyet úgy tudunk legkönnyebben elképzelni, mint egy kockás füzet vagy könyv egy-egy oldala. Az új technológia segítségével egyetlen fényvillanás alatt bitek milliói vándorolhatnak a lemezre, illetve olvasás esetén a meghajtó átmeneti memóriájába.

Az új optikai tárolási metódussal kis helyen is hatalmas adatmennyiség tárolható el. Postai bélyeg méretű helyen 2-10 gigabájtnyi adat lesz rögzíthető, míg egy bankkártya méretű, átlátszó plasztiklap akár 20-50 gigabájt adatot is tartalmazhat. A vállalat tervei szerint 2010-re a 130 mm-es lemez elképzelhetetlenül sok adatot tárolhat majd, hozzávetőlegesen 1,6 terabájtnyi, azaz 1600 gigabájtnyi kapacitással rendelkezhet, mely durván 340 darab 4,7 gigabájtos DVD-t helyettesíthet.

Hologram...

Hologramot tartalmazó matricákkal már most is találkozhatunk bármikor, elegendő, ha újabb kiadású személyi igazolványunkra pillantunk. Ezeket a képeket, matricákat jelenleg főként hamisítás ellen és szórakoztatási célokra használják, kihasználva, hogy a hologramot pontosan nem lehet lemásolni. A hologramok készítése ma már nem ördöngősség, rendelkezésre állnak a megfelelő és költséghatékony fényképezési technológiák és anyagok, ezek azonban optikai adattároló rendszerként nem használhatók.

A hologramok egyedülálló sajátossága, hogy háromdimenziós képet adnak és visszaállítják a fényképezett tárgy képét teljes eredetében. A holografikus kép azért tűnik olyan valóságosnak, mert a hologram tökéletesen rögzíti a tárgyról visszavert fényhullámokat is a fotólemezen, vagy a matrica anyagában. Az adattárolás során is pontosan ezt a képességet használják ki, az adatokról készült hologram, "fénykép" segítségével ugyanis később gyorsan és egyszerűen visszanyerhetők az adatok a lézersugár segítségével.


Így néz ki egy háromdimenziós hologram...

Sakkjátszma

Hogyan tudunk azonban hologram képet készíteni a digitális adatokról? Nagyon egyszerűen: mátrixba rendezve őket -- egy sakktáblához hasonlóan képzeljük el, a fekete mezők jelentik az 1-et, az átlátszók, fehérek a nullát -- egy "könyvlapot" készíthetünk belőlük, melyet a jelvivő lézersugár útjába helyezve már akár le is fényképezhetünk a hologramot rögzíteni képes adattároló médiára. Így egyetlen ujjlenyomatnyi területen akár több gigabájtnyi adat is elférhet.

[oldal:... és adattárolás?]

Az adatokat hordozó "sakktábla" létrehozása azonban nem egyszerű feladat. Az igazi áttörést a legújabb projektorokban alkalmazott mikrotükrös, úgynevezett DLP panelek hozták el. A fényt átengedő vagy gátló folyadékkristályos kijelzők helyett alkalmazott DLP panelek rendkívül kis méretű tükrök segítségével téríthetik el a fény, vagy esetünkben a lézer útját, "átengedve", vagy gátolva, eltérítve azt. A DLP panelek sok-sok, akár milliónyi apró tükröt alkalmazhatnak mátrixba rendezve, rendkívül gyorsak -- akár másodpercenként kétezerszer is képesek állapotukat megváltoztatni --, így tökéletesen megfelelnek erre a feladatra is.


Holografikus lemezek írása

A technológia azonban semmit sem ér lemez, média nélkül. Az inPhase nem kevesebb mint hét évig kísérletezett neves partnerei, többek között a Bell Labs segítségével a megfelelő hordozóanyag kifejlesztésével, hosszú munkájukat végül siker koronázta. A különleges fotózásra alkalmas, "kétkomponensű", polimer-alapú hordozóanyag rendkívül stabil adattárolást biztosít, már első generációja is hozzávetőlegesen 50 évig képes eltárolni a hologramként felírt adatokat. A DVD-lemezeknél alkalmazott többrétegű adattárolás ráadásul itt is jó szolgálatot tehet, egymás alá több hologram is fényképezhető lesz hamarosan a médiába, így ugyanakkora területen többszörös kapacitás is elérhető.

Olvassunk

Az adatok visszaolvasása lényegében ugyanúgy történik, mint amikor megtekintünk egy hologramot: a megfelelő szögből érkező fény- vagy lézersugár a hologram segítségével létrehozza a tárgy pontos mását, esetünkben az adatokat reprezentáló sakktábla, könyvlap képét, melyet az egyre gyorsabb és pontosabb CMOS vagy CCD képérzékelő szenzorokkal is fel lehet dolgozni. A digitális fényképezéshez hasonlóan -- a hologramból kiolvasott képet egyszerűen bitről-bitre feldolgozva -- visszanyerhetők a fényben tárolt adatok, mint egy digitális fénykép képpontjai.


Holografikus lemezek olvasása

Úttörők

Holografikus adattárolás megvalósításával több vállalat is kísérletezik. Az inPhase megoldása teljesen a hagyományos hologramkészítés technológiájára épül, az itt alkalmazott optikai megoldások pedig viszonylag nagy helyet foglalnak el, nagyobb méretű berendezések építését követelik meg.

A japán Optware saját fejlesztésű polarized collinear technológiája is a fejlesztés végső stádiumában járhat, a vállalat már két évvel ezelőtt is rendelkezett egy működő prototípussal.

A polarized collinear technológiánál a referencia és jelvivő lézersugár egyetlen optikai tengelyen van, mintha egy lézersugarat használnának, így a meghajtók ugyanolyan vékonyak lehetnek, mint a jelenleg kapható DVD- és CD-meghajtók. Az egy tengelyt használó megoldásnak köszönhetően a napjainkban használt szervó-technológiák is tökéletesen megfelelhetnek a holografikus meghajtókhoz.

Akár már idén is

A holografikus adattároláson alapuló eszközök elsőként természetesen a vállalati adattárolási piacokat célozzák meg, de a korábban 2006-ra, 2007-re becsült időpont helyett már idén is elérhetők lesznek. Az inPhase Tapestry médiái és első meghajtója már ebben az évben megvásárolható lesz bárki számára. A fogyasztói piacra szánt modellek akár már 2006-ban, a következő generációs Blu-Ray és HD-DVD-lemezek és meghajtók szélesebb körű terjedésével egyidőben megjelenhetnek, újabb alternatívát nyújtva a felhasználóknak a hatalmas mennyiségű adatok tárolására.

Az első készülékek és lemezek árai a sorozatgyártás felfutásával egyidőben elviselhető szintűre csökkenhetnek. Az Optware korábbi tervei szerint a vállalati felhasználóknak szánt író-olvasó meghajtó 20 ezer, míg a 200 gigabyte tárolását lehetővé tévő Holographic Versatile Disc (HVD) keresztséget elnyerő korongok 100 dollárba fognak kerülni.

Ennél az árszintnél már most jóval alacsonyabb adattárolási árat ígér az amerikai inPhase, jelenlegi médiája 25 dollárcentes gigabájtonkénti tárolási költséggel működik. A vállalat korábban már demonstrált 31,5 gigabit/négyzethüvelyk mennyiségű adatsűrűséget is, mely azt jelenti, hogy a "hőskorból" származó, 5 és egynegyedes méretű mégneslemezeken körülbelül 45 gigabájtnyi adat lenne eltárolható ezzel az optikai megoldással. A médiák és optikai elemek továbbfejlesztésével az adatsűrűség tovább növelhető, akár több mint 100 gigabites kapacitás is elérhető négyzethüvelykenként, még gyorsabb adatátviteli sebesség mellett.

A holografikus adattárolási technológia utóbbi két évben tapasztalt ugrásszerű fejlődését tekintve bizonyosan állíthatjuk, hogy a következő generációs, HD-DVD és Blu-Ray megoldások közel sem lesznek annyira hosszú életciklusúak, mint amilyen hosszú életűek a jelenleg széleskörűen használt, s még jópár évig használatban is maradó CD- és DVD-lemezek.

Véleménye van?

a címlapról