В журнале Nature Photonics вышла статья, в которой учёные из Университета науки и технологий Китая в Хэфэе представили технологию высокоплотной оптической записи с возможностью хранения данных в течение миллионов лет. На один алмазный оптический диск размерами с обычный DVD поместится в 10 000 раз больше информации, чем в случае самого DVD.

Источник изображения: University of Science and Technology of China

Технологии по-настоящему длительного хранения данных всё ещё находятся в зачаточном состоянии. Пожалуй, самым продвинутым решением было производство CD-дисков с подложкой из чистого золота. В целом оптические накопители показали себя недостаточно долговечными, а альтернативные технологии в виде голографической записи просто приказали долго жить. Но попытки создать ёмкий и долговечный носитель цифровой информации продолжается. Это может быть кварцевое стекло, ДНК или алмаз. Причём алмаз добавляет к высоким оптическим качествам высочайшую стабильность структуры и, как следствие, обещание дольше сохранять информацию.

Согласно оценкам китайских исследователей, алмазный носитель, созданный по их технологии, сможет сохранять записанную информацию миллионы лет. Что касается непосредственно записи и считывания данных, то для этого используются сверхбыстрые лазеры с длительностью импульсов порядка 200 фс. Импульсы кодируют данные в атомарной структуре алмаза, выбивая атомы углерода из кристаллической решётки. Количество выбитых атомов — появление вакансий или «пустых» точек в структуре алмазного носителя — определяет яркость отклика и несёт информацию, которую можно извлечь.

Сегодня для записи данных таким образом необходимо сложное и громоздкое лабораторное оборудование, но в перспективе можно всё поместить в настольное записывающее устройство размерами с «микроволновую печь», уверены разработчики. Пробная запись знаменитой серии «движущихся картинок» Эдварда Мейбриджа 1878 года с всадником на скачущей лошади показала способность записать на алмаз и считать данные с точностью свыше 99 %. Расчёты показывают, что эта методика позволит записывать в каждом кубическом сантиметре алмазного носителя не менее 1,85 Тбайт данных или в 10 000 раз больше, чем на DVD диск стандартного размера.

«В краткосрочной перспективе правительственные учреждения, исследовательские институты и библиотеки, специализирующиеся на архивировании и сохранении данных, вероятно, захотят внедрить эту технологию», — уверены учёные.

Компания Sony объявила о сокращении 250 рабочих мест на своём заводе по производству оптических дисков в японском городе Тагадзё в рамках инициативы по полному отказу от выпуска записываемых оптических носителей. Всё из-за снижения спроса на эту продукцию — потребители предпочитают другие носители.

Источник изображения: Phil hearing / Unsplash

Согласно сообщению Tom's Hardware со ссылкой на японскую национальную газету The Mainichi, Sony постепенно прекратит производство носителей информации на оптических дисках, включая диски Blu-ray, на своём заводе на северо-востоке Японии. Около 250 из 670 сотрудников предприятия будут уволены, при этом некоторой части работников будут предложены пакеты раннего выхода на пенсию.

Отмечается, что сокращения коснутся только производства пустых носителей, таких как CD-R, DVD-R и BD-R, в то время как выпуск дисков для рынка аудио, видео и игр продолжится в прежнем объёме, так как несмотря на растущую популярность потоковых сервисов, некоторые потребители по-прежнему отдают предпочтение физическим носителям из-за более высокого качества аудио и видео, а также возможности создавать коллекции. Кроме того, известно немало случаев, когда ранее купленный цифровой контент становился недоступным.

Общая тенденция показывает снижение спроса на оптические диски. Приводы оптических дисков (ODD) уже давно перестали быть важным компонентом настольных компьютеров и ноутбуков, а для резервного копирования данных пользователи все чаще выбирают внешние жёсткие диски, SSD, карты памяти, флэш-накопители, сетевые хранилища (NAS) и облачные сервисы. Похоже, на фоне развития технологий хранения данных предпочтения потребителей меняются.

Китайские учёные обещают воплотить в жизнь то, над чем десятилетиями бились японские разработчики. Японцы перестали бороться за оптические носители после выпуска четырёхслойных дисков Blu-ray объёмом 128 Гбайт. Опытные разработки далеко преодолевали этот рубеж, но они так и не вышли из лабораторий. Перспективные китайские оптические диски тоже пока находятся на стадии экспериментов, но они уже на старте совершили невероятный прорыв.

Источник изображения: www.scmp.com

Как сообщается в свежей статье в журнале Nature, перспективный китайский оптический диск совпадает по размерам с обычными дисками DVD как по толщине (что важно!), так и по диаметру. В то же время он имеет по 100 записывающих слоёв на каждую сторону. Слои отделены друг от друга прозрачным слоем толщиной всего 1 мкм. В 100-слойном диске разработки Hitachi, например, было всего по 50 слоёв на сторону с разнесением записывающих слоёв на 60 мкм. Можно только подивиться, чего смогли добиться китайские учёные.

На одном диске, разработанном китайскими учёными, можно записать 1,6 петабит (200 Тбайт) информации. Это почти на порядок больше, чем способны вместить современные жёсткие диски. Таким образом, даже небольшая стопка таких дисков сможет вместить информацию целого центра обработки данных.

Как и Hitachi, учёные из Шанхайского университета науки и технологий, Пекинского университета, а также Шанхайского института оптики и точной механики и Ключевой лаборатории фотохимии Китайской академии наук использовали для записи фемтосекундный лазер. Однако перед ними стояла намного более трудная задача, чтобы данные записывались в намного большем объёме диска.

В аннотации к статье в Nature, в частности, сказано: «Мы разработали оптический носитель записи на основе фоторезистивной плёнки, легированной эмиссионным красителем, индуцирующим агрегацию, который можно оптически стимулировать фемтосекундными лазерными лучами. Эта плёнка обладает высокой прозрачностью и однородностью, а явление эмиссии, индуцируемой агрегацией, обеспечивает механизм хранения».

Источник изображения: Nature 2024

Проще говоря, благодаря комбинации молекул в фоторезистивной плёнке, реагирующей на свет, происходит фиксация красителя под воздействием импульсов лазера. Технология пока не готова к коммерческой эксплуатации и нуждается в доработке как с точки зрения увеличения скоростей записи/чтения, так и с позиций разработки устройств для записи и чтения. Однако китайские диски имеют большой потенциал в сфере архивирования данных: учёные заявляют, что они смогут прослужить от 50 до 100 лет, и при этом они потребляют энергию только при записи и чтении, но не в простое.

До сих пор ни один подобный проект не дошёл до стадии рыночных изделий. Однако мир нуждается в подобных сверхъёмких и экономных носителях данных. Искусственный интеллект обещает породить такой поток информации, с которым мы до сих пор не сталкивались, а потребление ЦОД уже отбирает из национальных энергосетей единицы процентов электрогенерации. Дальше жить с этим станет ещё сложнее и лучше не доводить до крайностей.

По последним данным, новые компьютерные игры вроде Hogwarts Legacy, Resident Evil 4 Remake и The Last Of Us Part I не будут импортироваться в Россию на физических носителях вроде оптических дисков, а в будущем крупные ретейлеры готовы отказаться от таких продаж полностью. Ввезённые по параллельному импорту игры стоят намного дороже своих цифровых версий и почти не пользуются спросом. За весь год в России продано 8 тыс. экземпляров, не считая дисков для консолей, спрос на которые по-прежнему велик.

Источник изображения: Egonetix_xyz/pixabay.com

Как сообщил «Известиям» один из осведомлённых источников, отечественный бизнес не считает перспективным ввоз игр для компьютеров на дисках. Поскольку российские геймеры привыкли к ценам, обычно не превышающим 2 тыс. рублей, а ввозимые по параллельному импорту игры продают не дешевле 3 тыс., они просто не пользуются спросом. По данным дистрибуторов, на цену обычно влияет стоимость доставки в Россию и необходимость добавки НДС.

По информации издания, в 2022 году в стране продано 80 тыс. дисков с играми, большинство — для консолей вроде PlayStation или Xbox, и только 10 % приходятся на игры для ПК. По данным экспертов, игры на диске покупают менее одного процента геймеров. О прекращении продаж дисков для консолей пока не может быть и речи. В 2022 году их продажи выросли вдвое, во многом из-за ограниченного доступа жителям России к онлайн-магазинам консольных игр.

Массовый переход пользователей ПК на цифровые копии игр во многом объясняется пандемией и активным развитием технологий передачи данных. После того как скорость интернет-соединений выросла до 50 Мбит/с и выше, спрос на диски значительно упал.

По данным представителей ретейла, игры для компьютеров и дополнения к ним, а также игровая валюта продаются преимущественно в виде цифровых ключей, а игры на дисках стремительно теряют популярность. Востребованными они остаются среди коллекционеров и желающих сэкономить за счёт перепродажи оптических носителей на вторичном рынке после прохождения игр.

Впрочем, как сообщают эксперты, коллекционеров столь мало, что затраты на логистику не позволяют окупать ввоз. Большинство жителей страны, как и во всём мире, предпочитают пользоваться услугами цифровых магазинов, где игры значительно дешевле.