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.

Apple можно назвать компанией, которая с трудом расстаётся с привычными техническими решениями, когда речь заходит об интерфейсах. Повсеместное внедрение поддержки USB-C было продиктовано законодательными требованиями в Европе, а с некоторыми аксессуарами Apple прощается в силу отсутствия спроса. Например, внешний DVD-привод USB SuperDrive только недавно исчез из продажи в фирменном интернет-магазине.

Источник изображения: Apple

Точнее, как поясняет The Verge, устройство нельзя было заказать в США с августа текущего года, а теперь аналогичная ситуация характерна для всех рынков официального присутствия Apple. Представленный в 2008 году внешний привод для чтения и записи оптических дисков до последнего момента оснащался кабелем USB-A, поэтому для его подключения к новейшим ноутбукам с портом USB-C требовался переходник. А вот дополнительного питания привод не требовал, и в целом при наличии необходимости позволял полноценно работать с оптическими дисками ценителям продукции Apple. В США его розничная стоимость достигала $79.

Безусловно, даже после прекращения продаж USB SuperDrive у владельцев ноутбуков Apple остаётся возможность воспользоваться внешними приводами сторонних производителей, поэтому данное событие в большей мере имеет символическое значение, чем реальные негативные последствия. В 2008 году это устройство появилось ради обеспечения покупателей MacBook Air возможностью работы с оптическими дисками. Актуальность использования таких оптических носителей информации в целом в последние годы резко снизилась, поэтому об этой потере мало кто будет сожалеть.

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 разработали недорогой метод массового производства оптических чипов, которые используются в суперкомпьютерах и центрах обработки данных. Новая технология использует недорогой материал — танталат лития, который применяется при изготовлении компонентов смартфонов. Это изобретение должно помочь Китаю обойти ряд ограничений США на доступ к передовым полупроводниковым технологиям.

Источник изображения: techpowerup.com

Фотонные интегральные схемы (Photonic Integrated Circuits, PIC), используют оптические технологии для обработки и передачи информации и в основном применяются в оптоволоконной связи или фотонных вычислениях — новой технологии с повышенной скоростью передачи данных и пониженным энергопотреблением. PIC могут быть изготовлены с использованием различных материалов, включая ниобат лития, который известен своими превосходными возможностями электрооптического преобразования. Однако промышленное использование этой технологии сдерживается высокой стоимостью и ограниченным размером пластин.

Профессор Шанхайского института микросистем и информационных технологий Оу Синь (Ou Xin) и исследователь из Швейцарского федерального технологического института Тобиас Киппенберг (Tobias Kippenberg) опубликовали статью в журнале Nature об использовании для производства PIC альтернативного полупроводникового материала — танталата лития (LiTaO₃). По их словам, применение танталата лития обеспечивает дешёвое массовое производство благодаря процессу изготовления, близкому к традиционным коммерческим методам изготовления полупроводников.

«Танталат лития уже используется в коммерческих целях для радиочастотных фильтров 5G [используемых в смартфонах], обеспечивает масштабируемое производство при низких затратах и по своим свойствам не уступает, а в некоторых случаях превосходит ниобат лития», — утверждают учёные.

Изготовление PIC на основе танталата лития происходит традиционным путём с использованием литографии в глубоком ультрафиолете с последующим травлением пластин. Этот метод может помочь Китаю уменьшить воздействие ограничений, в том числе экспортного контроля и санкций, введённых США и их ключевыми союзниками для ограничения доступа Китая к передовым чипам и производственному оборудованию.

Стартап Novel Si Integration Technology, созданный Шанхайским институтом, уже располагает возможностями для массового производства 8-дюймовых пластин из нового материала. «Наша работа прокладывает путь к масштабируемому производству недорогих и крупносерийных электрооптических PIC нового поколения», — уверен Оу Синь.

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.

Сегодня Apple сообщила, что 13-дюймовый MacBook Pro середины 2012 года «официально устарел». Это был последний MacBook Pro, оснащённый встроенным оптическим приводом для компакт-дисков и DVD. Apple прекратила продажу этого ноутбука в октябре 2016 года. В выпущенной в 2020 году macOS Big Sur его поддержка была прекращена, хотя более старые версии macOS продолжали получать обновления безопасности.

Источник изображения: cnet.com

Apple считает продукты устаревшими по истечении 7 лет с момента завершения продаж. Компания прекращает все виды аппаратного обслуживания устаревших продуктов, а поставщики услуг не могут заказывать детали для них. Некоторые ноутбуки Mac могут рассчитывать на продлённый до 10 лет с момента окончания продаж период ремонта аккумулятора при условии наличия запчастей.

Apple по-прежнему предлагает внешний оптический привод под названием SuperDrive, который умеет читать и записывать CD и DVD. Однако он не обновлялся уже много лет и по-прежнему подключается через порт USB Type-A, который отсутствует в большинстве современных ноутбуков Mac. Даже при наличии внешнего привода CD/DVD от Apple, пользователю понадобится адаптер для его использования с современным Mac.

Когда-то поспешный отказ Apple от встроенного оптического привода в моделях MacBook Pro казался спорным, но на сегодняшний день нет никаких сомнений в правильности этого решения. Для большинства нынешних пользователей оптический привод практически такая же экзотика, как и дисковод для гибких дисков. Нужно признать, что потребность в таком устройстве стремится к нулю.

Нужно отметить, что в Сети появлялись сообщения и даже видеоинструкции от народных умельцев, которые освоили нештатную замену оптического привода на дополнительный твердотельный накопитель.

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.

Учёные из «Сколтеха» придумали оптический транзистор, переключаемый одним фотоном. Они получили патент на способ переключения одним единственным фотоном при комнатной температуре такого макроскопического состояния света, как поляритонный бозе-эйнштейновский конденсат. Конкурирующие разработки осуществимы либо при глубоко криогенных температурах, либо требуют для работы десятков или сотен тысяч фотонов. Реакция на один фотон — это предел технологии.

Сегодня главная проблема для оптических компьютеров — быстрых как скорость света и холодных как окружающая их среда — это невозможность непосредственного влияния светового сигнала на другой световой сигнал (модулирование, переключение и тому подобное). По крайней мере, это утверждение справедливо, если сравнивать фотоны с электронами.

Небольшое количество электронов в виде слабого тока способно переключить состояние транзистора и привести к усилению тока. Фотоны так не могут. Одиночный фотон и даже пучок фотонов не способны повлиять на оптический сигнал большей интенсивности, что сводит на нет тему энергоэффективности.

Представленный в 2019 году учёными «Сколтеха» и компании IBM оптический транзистор, работающий при комнатной температуре, для переключения состояния требовал от 10 до 100 тыс. фотонов. Но именно эта разработка стала базовой для новой технологии, которая позволила создать условия для переключения оптического «транзистора» всего лишь одним единственным фотоном.

По большому счёту, как признаются учёные, «детектирование неуловимого явления однофотонного переключения в нашем новом эксперименте стало возможным благодаря одновременному повышению чувствительности и устранению шума». На деле эксперимент строился на множестве теоретических и практических изысканий, чуть подробнее о которых можно узнать на сайте «Сколтеха» в соответствующем пресс-релизе.

Данная работа удостоилась публикации в журнале Nature. В перспективе она открывает путь к оптическим вычислениям и более быстрой электронике, которая также не будет страдать от тепловыделения. Это обеспечит как бурный рост производительности вычислителей, так и значительное сокращение потребления энергии. Остаётся вопрос, как скоро это произойдёт? Ответа на него пока нет.