home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Magazyn Enter 1999 January / enter_01_1999_2.iso / archiwum / ent98.05 / txt / DYSKI.TXT < prev    next >
Text File  |  1998-05-06  |  5KB  |  116 lines
  1. Od dyskietki do pamiΩci holograficzych
  2.  
  3. Dariusz Ha│as
  4.  
  5. "640 kB powinno wystarczyµ ka┐demu..."
  6.  
  7. Bill Gates, 1981.
  8.  
  9. Ci╣gle jeszcze w ka┐dym komputerze PC znaleƒµ mo┐na 
  10. stacjΩ dyskietek. Ich "zawrotna" jak na dzisiejsze czasy 
  11. pojemno£µ (1,44 MB) jest ju┐ prawie ca│kowicie niewystarczaj╣ca. 
  12. Mimo ┐e producenci zasypuj╣  u┐ytkownik≤w coraz to nowszymi 
  13. rozwi╣zaniami (ZIP, LS-120), to ci╣gle jeste£my "skazani" na 
  14. u┐ywanie owego "reliktu przesz│o£ci" jakim jest poczciwa stacja 
  15. dyskietek. 
  16.  
  17. Wydawa│oby siΩ, ┐e rozwi╣zaniem tych k│opot≤w s╣ dyski 
  18. twarde. Lecz prawda przedstawia siΩ zgo│a odmiennie. Producenci 
  19. ju┐ dzisiaj niezbezpiecznie szybko zbli┐aj╣ siΩ do fizycznej 
  20. granicy pojemno£ci. W miarΩ jej wzrostu przy niezmiennej w 
  21. zasadzie powierzchni zapisu maleje trwa│o£µ zapisu 
  22. magnetycznego. Powoduje to, ┐e wyprodukowanie trwa│ego, i co 
  23. wa┐niejsze, pojemnego no£nika danych staje siΩ coraz dro┐sze. 
  24. Dlatego te┐ poszukuje siΩ alternatywnych metod przechowywania 
  25. danych, jedn╣ z nich s╣ 
  26.  
  27. pamiΩci holograficzne.
  28.  
  29. <TEXT>Uzyskanie olbrzymiej pojemno£ci wymaga zastosowania 
  30. zupe│nie innej techniki - holografii. Pomys│ ten zrodzi│ siΩ 
  31. ju┐ w roku 1963, gdy jeden z pracownik≤w firmy Polaroid - Pieter 
  32. J. van Heerden zaproponowa│ tr≤jwymiarowy zapis danych. W chwili 
  33. obecnej ┐adna z technologii oferuj╣cych pojemno£ci rzΩdu setek 
  34. GB i czas dostΩpu do dowolnego obszaru w granicach 100 
  35. (mikro)sekund nie jest tak bliska wej£cia na rynek, jak w│a£nie 
  36. holografia. 
  37.  
  38. Jak to dzia│a?
  39.  
  40. Najlepiej dzia│anie pamiΩci holograficznych przedstawi 
  41. za│╣czony schemat. Najistotniejszymi elementami uk│adu 
  42. zapisuj╣co/odczytuj╣cego s╣ dwie wi╣zki laserowe padaj╣ce na 
  43. no£nik pamiΩciowy, jakim jest kryszta│ niobianu litu 
  44. (domieszkowany atomami ┐elaza). Jedna z nich - wΩ┐sza - to 
  45. tzw. wi╣zka sygna│owa. Zawiera ona dane, jakie maj╣ byµ 
  46. zachowane w krysztale. Wi╣zka druga - zwana referencyjn╣ 
  47. odpowiada za miejsce w krysztale, w kt≤rym dane przesy│ane 
  48. wi╣zk╣ sygna│ow╣ maj╣ byµ zachowane.
  49.  
  50. Warto wiedzieµ, ┐e w tego typu pamiΩci nie istnieje pojΩcie 
  51. £cie┐ki danych. PamiΩci holograficzne operuj╣ ca│ymi stronami 
  52. danych. ProszΩ sobie wyobraziµ, ┐e taki kryszta│ek pokroimy na 
  53. plasterki o grubo£ci rzΩdu 100 (mikro)metr≤w ka┐dy. Taki 
  54. plasterek to w│a£nie strona danych przesy│anych przez wi╣zkΩ 
  55. sygna│ow╣. Zapis stronicowy daje olbrzymi╣ korzy£µ - du┐o 
  56. szybszy czas dostΩpu do danych, kt≤re s╣ odczytywane 
  57. analogicznie do zapisu (ca│ymi stronami) dziΩki odpowiedniemu 
  58. pozycjonowaniu wi╣zki referencyjnej. 
  59.  
  60. No£niki holograficzne
  61.  
  62. Najpopularniejszym, a raczej najpowszechniej stosowanym w 
  63. labolatoriach no£nikiem danych by│ wspomniany ju┐ kryszta│ 
  64. niobianu litu. Nie jest to jednak jedyna mo┐liwa substancja 
  65. pozwalaj╣ca na holograficzny zapis i odczyt danych. W 1994 firma 
  66. DuPont wypu£ci│a na rynek fotopolimer o obiecuj╣cych 
  67. mo┐liwo£ciach. Najwa┐niejsz╣ innowacj╣ jak╣ wnosi│ nowy materia│ 
  68. by│ fakt, ┐e ≤w fotopolimer pod wp│ywem £wiat│a nie ulega│ 
  69. zmianom fotorefrakcyjnym (co ma miejsce w przypadku 
  70. wzmiankowanego ju┐ kryszta│u) lecz przemianie chemicznej. 
  71. R≤┐nica polega na tym, ┐e w przypadku fotorefrakcji, w krysztale 
  72. dane s╣ zapisywane poprzez odpowiednie rozdzielenie │adunk≤w 
  73. elektrycznych w strukturze kryszta│u, daje to mo┐liwo£µ ich 
  74. p≤ƒniejszej neutralizacji (co oznacza skasowanie zapisu). 
  75. Natomiast na£wietlanie (zapis danych) fotopolimeru wywo│ywa│o 
  76. nieodwracaln╣ reakcjΩ fotochemiczn╣, co oznacza ┐e materia│ ten 
  77. nadaje siΩ wy│╣cznie do tworzenia pamiΩci sta│ych (ROM). 
  78.  
  79. Niebotyczna (niewyobra┐alna) pojemno£µ
  80.  
  81. Na koniec warto zapoznaµ siΩ z niekt≤rymi wynikami 
  82. osi╣gniΩtymi przez naukowc≤w w dziedzinie pamiΩci 
  83. holograficznych. Np. w 1995 roku niejaki Pu z California 
  84. Institute of Technology uzyska│ gΩsto£µ zapisu 10 bit≤w na 1 
  85. (mikro)m^2(kwadratowy) dla dysku o powierzchni zwyk│ego kr╣┐ka 
  86. CD, lecz o grubo£ci zaledwie 100 (mikro)m. Je┐eli zwiΩkszy siΩ 
  87. grubo£µ materia│u holograficznego np. do ok. 1 mm, to gΩsto£µ 
  88. zapisu powinna osi╣gn╣µ warto£µ 100 bit≤w/mikrometr kwadratowy. 
  89. Taki dysk holograficzny by│by identyczny rozmiarami z 
  90. dzisiejszymi CD, lecz oferowa│by pojemno£µ rzΩdu 65 GB. 
  91.  
  92. Kolejnym nie mniej spektakularnym osi╣gniΩciem s╣ rezultaty prac 
  93. naukowc≤w wydzia│u fizyki University of Oregon. Uda│o im siΩ 
  94. zaobserwowaµ w krysztale o nazwie Tm^3+:YAG nastΩpuj╣ce wyniki: 
  95. podczas zapisywania 1760-bitowej sekwencji z szybko£ci╣ 20 
  96. Mbit/s osi╣gniΩto gΩsto£µ oko│o 8 Gbit/cal kwadratowy za£ 
  97. transfer danych z zapisanego ju┐ no£nika okre£lono na poziomie 1 
  98. Gbit/s. Tak olbrzymie warto£ci osi╣gniΩto jednak w dalekich od 
  99. domowych warunkach (niskie temperatury, specjalne soczewki 
  100. itp.) 
  101.  
  102. Zastosowania
  103.  
  104. Firma Holoplex skonstruowa│a szybki uk│ad pamiΩciowy 
  105. przechowuj╣cy wzory linii papilarnych, stosowany we wszelkiego 
  106. rodzaju systemach wymagaj╣cych selektywnego dostΩpu. Co prawda 
  107. pojemno£µ tego uk│adu jest mniejsza o po│owΩ od zwyk│ej p│yty 
  108. CD, lecz ca│╣ pamiΩµ mo┐na odczytaµ w ci╣gu jednej sekundy. 
  109. Warto te┐ wiedzieµ, ┐e u┐ycie uk│ad≤w holograficznych pozwoli na 
  110. szersze wykorzystanie kojarzeniowej natury zapisu 
  111. holograficznego. Czy bΩdziemy wiΩc £wiadkami rewolucji na wielk╣ 
  112. skalΩ? Raczej nie, z przyczyn ekonomicznych, lecz bez wzglΩdu na 
  113. sytuacjΩ mo┐emy siΩ pocieszyµ, ┐e pamiΩci nie zgin╣, ich 
  114. przysz│o£µ to holografia. 
  115.  
  116.