Голографическая память

Голографическая память базируется на тех же принципах оптики, что и более традиционные оптические диски. Основное отличие заключается в том, что для записи информации в этом случае используется не поверхность (плоскость), и даже не набор слоев, как предполагается сделать в FMD-дисках, а весь объем носителя. Из-за этого плотность записи получается чрезвычайно высокой: по предварительным расчетам, в один кубический сантиметр можно будет "запихнуть" более 1 Тб информации! Кроме огромной емкости специалисты отмечают еще и возможность высочайшей скорости при чтении/записи. Если голографические накопители данных будут реализованы, то они окажутся куда быстрее и вместительнее, чем их магнитные собратья. Высокая скорость работы голографической памяти достигается за счет того, что одновременно может считываться и записываться большой блок информации, так называемая "страница".

Почему же память называется голографической? Всем известно, что голограмма - это трехмерное изображение какого-нибудь предмета или, по крайней мере, такое изображение, которое воспринимается по-разному в зависимости от того угла, под которым на него смотрят. Известны художественные голограммы, когда предмет вначале в разных ракурсах освещается лазерным излучением, в результате чего отраженный свет формирует в специальной подложке голографическое изображение этого предмета. Если потом эту подложку осветить, она воспроизведет его первоначальный вид.

Похожим образом работает и голографическая память. Для записи информации тоже используется лазерный луч. Он направляется на специальную управляющую матрицу (световой модулятор), элементы которой кодируют биты информации, например, темный элемент - нолик, светлый - единичка, свет от матрицы падает уже непосредственно на носитель (диск), а точнее ту его часть, где формируется изображение матрицы. Для того чтобы данные с диска можно было прочитать, нужно осветить его участок лазером с той же длиной волны, тогда отраженный свет воспроизведет изображение управляющей матрицы, ее точную копию. Если сфокусировать данное изображение на ПЗС-матрицу, можно прочитать записанную ранее информацию. Под разными углами отраженный свет формирует разное изображение, что характерно для всех голограмм, это позволяет записывать в один и тот же объем много "отпечатков" управляющей матрицы, достигая высокой плотности упаковки данных. Так очень схематично выглядит механизм работы голографической памяти.

Теперь можно задаться вопросом: почему до сих пор эта технология не получила массового распространения? Причин две. Первая - это сложность оптической системы, используемой в устройствах чтения/записи и, как следствие, ее высокая стоимость. Вторая - продолжающийся поиск наиболее подходящего материала для записи, который должен быть, с одной стороны, достаточно чувствительным для того, чтобы на диск, сделанный из него, можно было записать большой объем данных, а с другой - долговечным. Чтобы решить эти проблемы, компании-производители используют различные ухищрения и часто отказываются от классической схемы хранения создания голограммы.

Например, японская компания NTT разработала свой собственный носитель Info-MICA (Information-Multilayered Imprinted CArd) на основе пластика, его площадь - всего несколько квадратных сантиметров, а толщина - несколько миллиметров. В то же время на него можно записать до 1 Гб информации.

Для записи информации на Info-MICA используется технология тонкопленочной голографии. Хотя емкость носителя по сегодняшним меркам невелика, не нужно забывать и о его крохотных размерах, кроме того, данная технология позволяет использовать для производства носителей дешевые материалы, что очень существенно для дальнейшего продвижения на рынке. По-видимому, Info-MICA будет пытаться конкурировать с современными flash-дисками, емкость которых примерно такая же; появление первых коммерческих носителей этого типа предвидится в 2005 году.

Однако уже сегодня предлагаются носители, предназначенные для голографической записи, правда, разработанные другим производителем - японской корпорацией Optware. Несколько месяцев назад эта компания представила прототип голографических дисков емкостью 200 Гб-300 Гб, а также макет привода для работы с ними. Однако, совсем недавно, на прошедшей в начале осени презентации сообщила о достижении нового знакового рубежа максимальной емкости оптических носителей HVD (Holographic Versatile Disc) - 1 Терабайта!

На самом деле, технологию, позволяющую создавать голографические диски емкостью в терабайт, Optware впервые анонсировала давно - целых два года назад. Однако, до недавнего времени, несмотря на обилие пресс-релизов и официальных заявлений, каких-либо реальных устройств публике представлено не было. К сожалению, даже сейчас "пощупать" своими руками новинку никто не позволил, также как и рассмотреть ее внутренности. Однако, по слухам, в установке компании Optware используется синий лазер и оптика производства компании Sony. Видимо, эта часть оборудования особенно сложная и требует высокотехнологичных производственных мощностей. Кроме того, система сразу разрабатывалась для того, чтобы работать как в режиме чтения, так и записи.

Технические характеристики были заявлены также лишь на бумаге. По данным французского сайта Clubic, обладая теми же основными особенностями, что и диски на 200 Гб-300 Гб (метод поляризованной коллинеарной голографии), новые голографические носители HVD емкостью 1024 Гб, теоретически, способны обеспечить скорость считывания данных до 1 Гб/c. Радует также и то, что Optware собирается представить первые серийные устройства для работы с голографическими дисками емкостью 200 Гб-300 Гб уже в 2006 году. Приводы под носители HVD емкостью 1 Тб появятся чуть позже - в 2007 году.