全球数据量指数级激增 超级光盘能否闯出闪亮未来
前不久，《自然》杂志发布的一项中国科研成果引发业界关注。中国科学院上海光学精密机械研究所与上海理工大学等科研单位合作研发出“超级光盘”，单张光盘存储容量高达约1.6 Pb（1Pb为1000Tb），相当于至少1万张蓝光光盘或100个大容量硬盘。
光盘，在很多人眼里几乎是被淘汰的产品了。曾几何时，一张张折射出七彩荧光的光盘走进千家万户，用来存储音乐、影视剧或其他数据。但随着U盘等移动存储设备的兴起、高速互联网的广泛应用、高清流媒体技术的日臻成熟，光盘的功能被竞争对手所取代，市场逐渐萎缩。新出现的这张“超级光盘”能为已经没落的光盘产业重振旗鼓、带来新的曙光吗？
从市场需求看，“超级光盘”确实有可能为光盘产业带来新的春天。但不是夺回早先的家庭影音市场，而是另辟超级存储的新赛道。
近年来，全球数据量呈指数级激增，人工智能的迅速发展更加剧了这一态势。据统计，2017年至2022年，中国人工智能基础数据服务市场规模从8.2亿元增长至45.0亿元，年均复合增长率达41%；预计2023年其市场规模将达到63.5亿元。
存储数据的规模增长必然带来能耗的大幅增长。2022年，全国数据中心耗电量达到2700亿千瓦时，占全社会用电量的约3%。由于耗电量巨大，散热要求高，各国新建的数据中心一般选择寒冷地区，国外某些数据中心甚至建在海底或北极地区。
存储寿命也是个问题。数据中心每隔3年到10年需要定期进行数据迁移，存在数据被篡改或丢失的风险。
按照数据被使用的频繁程度，数据可以分为热数据、温数据和冷数据。访问频率高的为热数据，访问频率低的为冷数据，经过一段时间，80%的数据会变为冷数据。而光盘所代表的光存储技术具有绿色节能、安全可靠、寿命长达数十年的独特优势，非常适合长期低成本存储冷数据。此前，受到衍射极限的限制，传统商用光盘的最大容量仅在百GB量级。“超级光盘”以“一张顶一万张”的超大容量，突破了传统光盘的局限，有望在一定程度上解决当前大数据存储面临的容量、能耗和寿命的三重挑战。
从历史教训看，对“超级光盘”核心技术的把控，将有利于相关产业的健康发展。
光盘发展史上，有过惨痛教训。上世纪90年代，中国人研发出世界上第一台VCD影碟机，取名“万燕”。但万燕公司没有为自己的首创发明申请整机专利，面对众多品牌的低价竞争，短短几年后就从市场“先驱”变成市场“先烈”。
此次“超级光盘”，是世界首创的突破性创新。研究团队依托丰厚的研究基础和创新技术方案，基于双光束超分辨技术及聚集诱导发光存储介质，信息写入和读出均突破了衍射极限的限制，实现了点尺寸为54nm、道间距为70nm的超分辨数据存储，并完成了100层的多层记录，是国际上首次实现Pb量级的超大容量光存储。这样的关键核心技术突破，是我们发展相关产业的底气所在。
目前，上海光学精密机械研究所已经申请了技术专利。如果后续投入充足，这项技术预计用5年到10年的时间便能走向产业化。届时，“超级光盘”在改进读写速度、实现工程化应用后，将成为大数据中心海量冷数据存储的首选方案。
“超级光盘”能否闯出闪亮未来？从市场需求和技术基础看，它值得我们给出一个乐观的预期。期待研究团队加快关键技术攻关，推动超大容量光存储的产业化进程，并拓展其在光显微成像、光显示、光信息处理等领域的交叉应用，产出更多的“超级”成果。
前不久，《自然》杂志发布的一项中国科研成果引发业界关注。中国科学院上海光学精密机械研究所与上海理工大学等科研单位合作研发出“超级光盘”，单张光盘存储容量高达约1.6 Pb（1Pb为1000Tb），相当于至少1万张蓝光光盘或100个大容量硬盘。
光盘，在很多人眼里几乎是被淘汰的产品了。曾几何时，一张张折射出七彩荧光的光盘走进千家万户，用来存储音乐、影视剧或其他数据。但随着U盘等移动存储设备的兴起、高速互联网的广泛应用、高清流媒体技术的日臻成熟，光盘的功能被竞争对手所取代，市场逐渐萎缩。新出现的这张“超级光盘”能为已经没落的光盘产业重振旗鼓、带来新的曙光吗？
从市场需求看，“超级光盘”确实有可能为光盘产业带来新的春天。但不是夺回早先的家庭影音市场，而是另辟超级存储的新赛道。
近年来，全球数据量呈指数级激增，人工智能的迅速发展更加剧了这一态势。据统计，2017年至2022年，中国人工智能基础数据服务市场规模从8.2亿元增长至45.0亿元，年均复合增长率达41%；预计2023年其市场规模将达到63.5亿元。
存储数据的规模增长必然带来能耗的大幅增长。2022年，全国数据中心耗电量达到2700亿千瓦时，占全社会用电量的约3%。由于耗电量巨大，散热要求高，各国新建的数据中心一般选择寒冷地区，国外某些数据中心甚至建在海底或北极地区。
存储寿命也是个问题。数据中心每隔3年到10年需要定期进行数据迁移，存在数据被篡改或丢失的风险。
按照数据被使用的频繁程度，数据可以分为热数据、温数据和冷数据。访问频率高的为热数据，访问频率低的为冷数据，经过一段时间，80%的数据会变为冷数据。而光盘所代表的光存储技术具有绿色节能、安全可靠、寿命长达数十年的独特优势，非常适合长期低成本存储冷数据。此前，受到衍射极限的限制，传统商用光盘的最大容量仅在百GB量级。“超级光盘”以“一张顶一万张”的超大容量，突破了传统光盘的局限，有望在一定程度上解决当前大数据存储面临的容量、能耗和寿命的三重挑战。
从历史教训看，对“超级光盘”核心技术的把控，将有利于相关产业的健康发展。
光盘发展史上，有过惨痛教训。上世纪90年代，中国人研发出世界上第一台VCD影碟机，取名“万燕”。但万燕公司没有为自己的首创发明申请整机专利，面对众多品牌的低价竞争，短短几年后就从市场“先驱”变成市场“先烈”。
此次“超级光盘”，是世界首创的突破性创新。研究团队依托丰厚的研究基础和创新技术方案，基于双光束超分辨技术及聚集诱导发光存储介质，信息写入和读出均突破了衍射极限的限制，实现了点尺寸为54nm、道间距为70nm的超分辨数据存储，并完成了100层的多层记录，是国际上首次实现Pb量级的超大容量光存储。这样的关键核心技术突破，是我们发展相关产业的底气所在。
目前，上海光学精密机械研究所已经申请了技术专利。如果后续投入充足，这项技术预计用5年到10年的时间便能走向产业化。届时，“超级光盘”在改进读写速度、实现工程化应用后，将成为大数据中心海量冷数据存储的首选方案。
“超级光盘”能否闯出闪亮未来？从市场需求和技术基础看，它值得我们给出一个乐观的预期。期待研究团队加快关键技术攻关，推动超大容量光存储的产业化进程，并拓展其在光显微成像、光显示、光信息处理等领域的交叉应用，产出更多的“超级”成果。
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