C i▒gle jeszcze w ka┐dym komputerze PC znale╝µ mo┐na stacjΩ dyskietek. Ich "zawrotna" jak na dzisiejsze czasy pojemno╢µ (1,44 MB) jest ju┐ prawie ca│kowicie niewystarczaj▒ca. Mimo ┐e producenci zasypuj▒ u┐ytkownik≤w coraz to nowszymi rozwi▒zaniami (ZIP, LS-120), to ci▒gle jeste╢my "skazani" na u┐ywanie owego "reliktu przesz│o╢ci" jakim jest poczciwa stacja dyskietek.

Wydawa│oby siΩ, ┐e rozwi▒zaniem tych k│opot≤w s▒ dyski twarde. Lecz prawda przedstawia siΩ zgo│a odmiennie. Producenci ju┐ dzisiaj niezbezpiecznie szybko zbli┐aj▒ siΩ do fizycznej granicy pojemno╢ci. W miarΩ jej wzrostu przy niezmiennej w zasadzie powierzchni zapisu maleje trwa│o╢µ zapisu magnetycznego. Powoduje to, ┐e wyprodukowanie trwa│ego, i co wa┐niejsze, pojemnego no╢nika danych staje siΩ coraz dro┐sze. Dlatego te┐ poszukuje siΩ alternatywnych metod przechowywania danych, jedn▒ z nich s▒

pamiΩci holograficzne.

Uzyskanie olbrzymiej pojemno╢ci wymaga zastosowania zupe│nie innej techniki - holografii. Pomys│ ten zrodzi│ siΩ ju┐ w roku 1963, gdy jeden z pracownik≤w firmy Polaroid - Pieter J. van Heerden zaproponowa│ tr≤jwymiarowy zapis danych. W chwili obecnej ┐adna z technologii oferuj▒cych pojemno╢ci rzΩdu setek GB i czas dostΩpu do dowolnego obszaru w granicach 100 (mikro)sekund nie jest tak bliska wej╢cia na rynek, jak w│a╢nie holografia.

Jak to dzia│a?

Najlepiej dzia│anie pamiΩci holograficznych przedstawi za│▒czony schemat. Najistotniejszymi elementami uk│adu zapisuj▒co/odczytuj▒cego s▒ dwie wi▒zki laserowe padaj▒ce na no╢nik pamiΩciowy, jakim jest kryszta│ niobianu litu (domieszkowany atomami ┐elaza). Jedna z nich - wΩ┐sza - to tzw. wi▒zka sygna│owa. Zawiera ona dane, jakie maj▒ byµ zachowane w krysztale. Wi▒zka druga - zwana referencyjn▒ odpowiada za miejsce w krysztale, w kt≤rym dane przesy│ane wi▒zk▒ sygna│ow▒ maj▒ byµ zachowane.

Warto wiedzieµ, ┐e w tego typu pamiΩci nie istnieje pojΩcie ╢cie┐ki danych. PamiΩci holograficzne operuj▒ ca│ymi stronami danych. ProszΩ sobie wyobraziµ, ┐e taki kryszta│ek pokroimy na plasterki o grubo╢ci rzΩdu 100 (mikro)metr≤w ka┐dy. Taki plasterek to w│a╢nie strona danych przesy│anych przez wi▒zkΩ sygna│ow▒. Zapis stronicowy daje olbrzymi▒ korzy╢µ - du┐o szybszy czas dostΩpu do danych, kt≤re s▒ odczytywane analogicznie do zapisu (ca│ymi stronami) dziΩki odpowiedniemu pozycjonowaniu wi▒zki referencyjnej.

No╢niki holograficzne

Najpopularniejszym, a raczej najpowszechniej stosowanym w labolatoriach no╢nikiem danych by│ wspomniany ju┐ kryszta│ niobianu litu. Nie jest to jednak jedyna mo┐liwa substancja pozwalaj▒ca na holograficzny zapis i odczyt danych. W 1994 firma DuPont wypu╢ci│a na rynek fotopolimer o obiecuj▒cych mo┐liwo╢ciach. Najwa┐niejsz▒ innowacj▒ jak▒ wnosi│ nowy materia│ by│ fakt, ┐e ≤w fotopolimer pod wp│ywem ╢wiat│a nie ulega│ zmianom fotorefrakcyjnym (co ma miejsce w przypadku wzmiankowanego ju┐ kryszta│u) lecz przemianie chemicznej. R≤┐nica polega na tym, ┐e w przypadku fotorefrakcji, w krysztale dane s▒ zapisywane poprzez odpowiednie rozdzielenie │adunk≤w elektrycznych w strukturze kryszta│u, daje to mo┐liwo╢µ ich p≤╝niejszej neutralizacji (co oznacza skasowanie zapisu). Natomiast na╢wietlanie (zapis danych) fotopolimeru wywo│ywa│o nieodwracaln▒ reakcjΩ fotochemiczn▒, co oznacza ┐e materia│ ten nadaje siΩ wy│▒cznie do tworzenia pamiΩci sta│ych (ROM).

Niebotyczna (niewyobra┐alna) pojemno╢µ

Na koniec warto zapoznaµ siΩ z niekt≤rymi wynikami osi▒gniΩtymi przez naukowc≤w w dziedzinie pamiΩci holograficznych. Np. w 1995 roku niejaki Pu z California Institute of Technology uzyska│ gΩsto╢µ zapisu 10 bit≤w na 1 (mikro)m^2(kwadratowy) dla dysku o powierzchni zwyk│ego kr▒┐ka CD, lecz o grubo╢ci zaledwie 100 (mikro)m. Je┐eli zwiΩkszy siΩ grubo╢µ materia│u holograficznego np. do ok. 1 mm, to gΩsto╢µ zapisu powinna osi▒gn▒µ warto╢µ 100 bit≤w/mikrometr kwadratowy. Taki dysk holograficzny by│by identyczny rozmiarami z dzisiejszymi CD, lecz oferowa│by pojemno╢µ rzΩdu 65 GB.

Kolejnym nie mniej spektakularnym osi▒gniΩciem s▒ rezultaty prac naukowc≤w wydzia│u fizyki University of Oregon. Uda│o im siΩ zaobserwowaµ w krysztale o nazwie Tm^3+:YAG nastΩpuj▒ce wyniki: podczas zapisywania 1760-bitowej sekwencji z szybko╢ci▒ 20 Mbit/s osi▒gniΩto gΩsto╢µ oko│o 8 Gbit/cal kwadratowy za╢ transfer danych z zapisanego ju┐ no╢nika okre╢lono na poziomie 1 Gbit/s. Tak olbrzymie warto╢ci osi▒gniΩto jednak w dalekich od domowych warunkach (niskie temperatury, specjalne soczewki itp.)

Zastosowania

Firma Holoplex skonstruowa│a szybki uk│ad pamiΩciowy przechowuj▒cy wzory linii papilarnych, stosowany we wszelkiego rodzaju systemach wymagaj▒cych selektywnego dostΩpu. Co prawda pojemno╢µ tego uk│adu jest mniejsza o po│owΩ od zwyk│ej p│yty CD, lecz ca│▒ pamiΩµ mo┐na odczytaµ w ci▒gu jednej sekundy. Warto te┐ wiedzieµ, ┐e u┐ycie uk│ad≤w holograficznych pozwoli na szersze wykorzystanie kojarzeniowej natury zapisu holograficznego. Czy bΩdziemy wiΩc ╢wiadkami rewolucji na wielk▒ skalΩ? Raczej nie, z przyczyn ekonomicznych, lecz bez wzglΩdu na sytuacjΩ mo┐emy siΩ pocieszyµ, ┐e pamiΩci nie zgin▒, ich przysz│o╢µ to holografia.

(c) Copyright LUPUS