Nhóm khoa học phát triển thành công đĩa quang có dung lượng hơn 1,6 petabit

Hiện nay, người tiêu dùng ngày càng hướng tới các nhà điều hành trung tâm dữ liệu và phân phối kỹ thuật số để lưu trữ dữ liệu. Tuy nhiên, đĩa quang vẫn không ngừng phát triển và có thể mang đến những giải pháp lưu trữ mới mẻ, đầy hứa hẹn.

Mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Thượng Hải đã phát triển một đĩa quang có dung lượng hơn 1 petabit dữ liệu, tương đương hơn 100 terabyte. Mặc dù công nghệ này chủ yếu được đề xuất cho doanh nghiệp sử dụng nhưng nó có thể được người tiêu dùng tiếp cận sau khi vượt qua những trở ngại đáng kể.

Các nhà khoa học tái tạo mô hình mới này bằng cách sử dụng kiến trúc ghi phẳng 3D, trong đó một màng quang học đồng nhất được sử dụng với độ trong suốt cao. Màng này pha tạp thuốc nhuộm phát xạ do tập hợp và được kích thích bằng tia laser femto giây.

Điều này cho phép hàng trăm lớp được đóng gói cách nhau một micromet trên một đĩa có cùng độ dày như DVD hoặc Blu-ray. Các đĩa Blu-ray tiên tiến nhất hỗ trợ tới bốn lớp, thường mang khoảng 100 gigabyte dữ liệu. Để so sánh, các nhà nghiên cứu tuyên bố rằng định dạng mới của họ có thể ghi 100 lớp trên cả hai mặt của đĩa với tổng dung lượng là 1,6 petabit, hay khoảng 200 terabyte.

Việc xếp chồng nhiều đĩa petabit lại với nhau có thể làm giảm kích thước trung tâm dữ liệu exabit xuống, nhỏ hơn so với kích thước thông thường hiện tại của chúng. Việc hợp nhất các máy chủ cũng sẽ giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiệt và năng lượng. 

Ngoài ra, việc sử dụng đĩa quang có dung lượng cực lớn sẽ đơn giản hóa việc di chuyển dữ liệu và giảm thiểu nhu cầu về nó. Tuổi thọ là một lợi thế khác, các nhà nghiên cứu khẳng định đĩa petabit có thể tồn tại từ 50 đến 100 năm. 

Mặc dù phương tiện kỹ thuật số này có thể tương thích với công nghệ đĩa quang hiện tại, tuy nhiên các nhà nghiên cứu vẫn chưa phát triển được ổ đĩa nhanh và tối ưu chi phí phát triển. Nếu xuất hiện, các đĩa mới có thể lưu trữ dữ liệu tương đương với hàng chục ổ cứng, 2.000 đĩa trò chơi PlayStation 5 hoặc số lượng đĩa Blu-ray 4K tương tự.

Các nhà phát triển cũng đề xuất rằng đĩa petabit có thể cho phép các cá nhân hoặc gia đình sở hữu trung tâm dữ liệu, lưu trữ tất cả thông tin quan trọng của họ trên một ổ đĩa ở nhà thay vì nhiều thiết bị và máy chủ đám mây.

Các phương pháp quản lý tài liệu trong kho lưu trữ lớn cũng đang được nghiên cứu. Năm 2021, các nhà nghiên cứu từ Đại học Southampton đã đề xuất phương pháp lưu trữ dữ liệu “5D” trên đĩa thủy tinh. Sử dụng tia laser tiết kiệm năng lượng, công nghệ này có thể đóng gói 500TB vào một đĩa cỡ DVD, nhưng cần phải cải thiện tốc độ đọc và ghi