Kommende Speicherrevolution? Neue 3D-DVD soll 200 TB Speicherplatz bieten

Optische Medien haben einen weiten Weg hinter sich: angefangen von analogen Laserdics über CDs mit 700 MB Speicherplatz, DVDs mit bis zu 8.5 GB bis hin zu aktuellen XL Blu ray-Discs mit bis zu 128 GB. Diese Kapazität soll bald um ein vielfaches übertroffen werden, denn chinesische Forscher haben eine neue optische Disc entwickelt, welche in etwa das Format bisheriger DVDs besitzt, aber die enorme Menge von 200 TB Daten speichern kann. Die Speicherkapazität des neuen, AIE-DDPR (aggregation-induced emission luminogens) getauften Mediums ist somit rund 8x höher als die der größten aktuellen Festplatte.

Möglich ist das durch eine Erhöhung sowohl der Speicherdichte pro Ebene als auch der Anzahl der Speicherschichten. Schon bisher wurde die Speicherkapazität auf ähnliche Weise vergrößert: so können etwa Blu-ray Discs mit einer Schicht 25 GB speichern und mit zwei Schichten 50 GB. BD-XLs erreichen sogar eine Kapazität von 100 GB (mittels einer Kombination von höherer Speicherdichte und drei Schichten) bzw. 128 GB (vier Schichten).

Das neue optische Medium, das nach rund 10 Jahren Forschung gefunden wurde, besitzt dagegen auf jeder Seite ganze hundert Schichten, welche jeweils nur einen Mikrometer dick sind. Die Speicherschicht besteht aus einem neuen lichtsensitiven Material, einer Art ultradünnem Fotofilm, welche mittels zweier interagierender Femtosekundenlaser mit verschiedenen Wellenlängen beschrieben wird. Dabei werden spezifische, ca. 100 Nanometer große Stellen (Bits) auf den hundert Schichten zum Fluoreszieren gebracht. Ausgelesen werden diese Informationen ebenfalls mit der Hilfe zweier Laser. Das Verfahren erlaubt auch das mehrfache Beschreiben eines Mediums.

Laut der Forscher ist das Verfahren zur Herstellung der Rohlinge mit der herkömmlichen DVD-Massenproduktion kompatibel und dauert ca. 6 Minuten, d.h. das neue Medium könnte schnell in großen Stückzahlen produziert werden.

Das neue optische Verfahren zielt auf den Speicherhunger großer Datencenter. YouTube etwa, mit seinem enormen Speicherbedarf von ca. 2.000 TB per Tag, könnte ein idealer Kandidat für das neue Verfahren sein (zumindest für die Auslagerung / Archivierung älterer Videos), wenn das Ausleseverfahren schnell genug arbeitet - dazu gibt es bislang leider keine Informationen.

Da im Gegensatz zur Speicherung von Daten auf Festplatten vor allem nur Energie beim Speichern (Microjoules bis Millijoules), aber so gut wie kaum beim Lesen benötigt wird, wären die neuen Discs sehr viel energieparsamer als bisherige Lösungen und könnten so auf gleichem Raum sehr viel höhere Datenmengen als bisher speichern - mit deutlich geringerem Energieaufwand. Der Energieverbrauch soll sogar in Zukunft ebenso wie die Schreibgeschwindigkeit noch weiter verbessert werden.

Zudem soll die Haltbarkeit des Mediums zwischen 50 und 100 Jahren betragen, was die bei Festplatten alle 3-10 Jahre aus Datensicherheitsgründen notwendige Datenmigration überflüssig machen könnte. Wie schnell allerdings geschrieben und gelesen werden kann, ist noch nicht klar - die Schreibgeschwindigkeit müsste sehr hoch sein, damit die Disc in einer vertretbaren Zeitspanne mit 200 TB beschrieben werden kann. Bis das Verfahren allerdings marktreif ist, wird wohl noch einige Zeit vergehen. Die Forscher scheinen jedenfalls optimistisch zu sein - sie hoffen, dass ihr neues Speichersystem in Zukunft auch für den Heimbereich anwendbar sein wird und es z.B. Familien ermöglichen wird, alle ihre Dokumente, Fotos und vor allem Videos auf einer einzigen Dic zu speichern.

mehr Infos bei
www.nature.com

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