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          比特與字節(jié)的那些事兒:存儲器的今天和明天

          作者: 時間:2016-09-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          SSD還是很年輕,有很長的路要走。在這種科技完全覆蓋消費(fèi)領(lǐng)域前,我們會不斷發(fā)現(xiàn)那些混合產(chǎn)品的存在,比如三星MH80,同時有機(jī)械硬盤和SSD兩種存儲方式,可以說是一種進(jìn)步。

          你的下一臺電腦也許還是用不上SSD,但是沒準(zhǔn)下下臺就可以使用到廉價的SSD硬盤了,SSD的成本低廉化是遲早的事情,當(dāng)64GB的SSD變得司空見慣時,藍(lán)光什么的也許就走到盡頭了。

          全息未來

          光學(xué)媒介存儲走不了多遠(yuǎn)了,也許藍(lán)光就是最后一代光存儲介質(zhì)。未來的光學(xué)存儲將借助于全息圖像保存數(shù)據(jù)。

          全息存儲是受全息照相的啟發(fā)而研制的,當(dāng)你明白全息照相的技術(shù)原理,對于全息存儲就可以更好地理解。我們在拍攝全息照片時,對應(yīng)的拍攝設(shè)備并不是普通照相機(jī),而是一臺激光器。該激光器產(chǎn)生的激光束被分光鏡一分為二,其中一束被命名為“物光束”,直接照射到被拍攝的物體,另一束則被稱為“參考光束”,直接照射到感光膠片上。當(dāng)物光束照射到所攝物體之后,形成的反射光束同樣會照射到膠片上,此時物體的完整信息就能被膠片記錄下來,全息照相的攝制過程就這樣完成了。乍看過去,全息照片上只有一些亂七八糟的條紋,但當(dāng)我們使用一束激光去照射這張照片時,真實的原始立體圖像就會栩栩如生地展現(xiàn)出來。

          使用全息存儲技術(shù)后,一塊方糖大小的立方體就能存儲高達(dá)1TB的數(shù)據(jù),這么高的容量并不是空穴來風(fēng)。由于一個晶體有無數(shù)個面,我們只要改變激光束的入射角度,就可以在一塊晶體中存儲數(shù)量驚人的數(shù)據(jù)。打個形象的比喻,我們可以把全息存儲器看成像書本一樣,這也是其用小體積實現(xiàn)大容量的原理所在,理論上全息存儲可以輕松突破1TB的存儲密度。在GE實驗室中,目前一個晶體可以存儲75層不同的數(shù)據(jù),而研究人員正在不停的刷新這一數(shù)字。

          但是GE的研究人員稱,全息存儲技術(shù)離實用化大概還有30年的時間。理論的完善、整套設(shè)備的小型化、與目前的存儲設(shè)備兼容等一系列問題尚未解決。預(yù)計未來的全息存儲介質(zhì)仍舊類似于目前的DVD,而且激光設(shè)備也和藍(lán)光光驅(qū)相似,甚至可能會使用相同的波長。從硬件層面上來說,這只是使用了特定的光學(xué)元件,而從軟件層面上來說,等于是未來的全息光驅(qū)可以兼容目前的藍(lán)光光驅(qū)。

          明天的明天:誰知道呢?

          當(dāng)機(jī)械硬盤和固態(tài)硬盤都入土成為肥料的時候,我們會用什么存儲數(shù)據(jù)?恐怕只有在科幻里才能找到答案:

          微生物——研究人員已經(jīng)成功的把附有公式E=mc^2的短語的編碼添加進(jìn)了枯草芽孢桿菌的DNA中,未來人工編碼的DNA信息可以由細(xì)菌生生不息的傳遞下去,當(dāng)然也許會有一些小小的突變…

          碳球——利用富勒烯,一種嵌入金屬的碳化合物,分子結(jié)構(gòu)是一個籠子,來作為存儲設(shè)備。研究人員發(fā)現(xiàn),金屬富勒烯有受探針影響形成不同分子排列結(jié)構(gòu)的能力,通過排列分布有可能實現(xiàn)存儲能力。

          分子存儲——即使是大型的分子,也只有幾納米大小,一個集成電路使用分子制造的話可能會擁有兆級數(shù)量的電子設(shè)備,存儲能力會是目前的100萬倍,大小則僅僅是指甲那么大。

          量子力學(xué)——量子計算機(jī)中,每個字節(jié)的信息編碼成一個量子系統(tǒng),即一個電子自旋屬性。在經(jīng)典計算機(jī)里,一個二進(jìn)制位(bit)只能存儲一個數(shù)據(jù),n個二進(jìn)制位只能存儲n個一位二進(jìn)制數(shù)或者1個n位二進(jìn)制數(shù),而在量子計算機(jī)里,一個量子位可以存儲兩個數(shù)據(jù),n個量子位可以同時存儲2n個數(shù)據(jù),從而大大提高了存儲能力。

          看到這里,我想你也一定為未來無限的存儲可能性怦然心動,但是還是請回過神來,繼續(xù)用1M的水管和500GB的硬盤拖電影、動漫吧,畢竟這也是值得作為文物保存和紀(jì)念的東西。


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