1. Die Ära der Datenexplosion
Wohin entwickelt sich die kalte Datenspeicherung?
2. Der rasante Fortschritt von künstlicher Intelligenz, Cloud Computing und dem Internet der Dinge führt zu einem exponentiellen Anstieg des globalen Datenvolumens.
Es wird prognostiziert, dass bis 2028 die weltweit jährlich generierte Datenmenge 400 ZB erreichen wird. Innerhalb dieses riesigen Volumens bestehen etwa 60 bis 80 % aus „kalten Daten“-Daten, die eine langfristige-Aufbewahrung erfordern, auf die aber nur selten zugegriffen wird.
Die Herausforderungen unzureichender Speicherkapazität, unerschwinglicher Kosten und Datensicherheitsrisiken bedeuten, dass die langfristige Speicherung kalter Daten dringend eine bahnbrechende Transformation der zugrunde liegenden Technologie erfordert.
Das explosionsartige Wachstum der KI hat diesen Konflikt weiter verschärft. Vor diesem Hintergrund ist ein auf Femtosekundenlasern-basierter optischer Glasspeicher entstanden. Diese Technologie nutzt Femtosekundenlaser, um präzises Schreiben im Nanomaßstab in Glas durchzuführen und so eine dreidimensionale Speicherstruktur zu schaffen, die eine Datenverfestigung mit hoher-Dichte und eine ultra-langfristige-Speicherung ermöglicht.
Die auf einem Femtosekundenlaser-basierte mehrdimensionale optische Speichertechnologie lässt diese Vision Wirklichkeit werden.
◉ „Schnelle“ - Femtosekundenpulse ermöglichen „kalte Verarbeitung“
Femtosekundenpulse (1 fs=10⁻¹⁵ s) haben eine extrem kurze Dauer und die thermische Diffusionslänge ist weitaus kleiner als die Laserpunktgröße, was eine „Kaltbearbeitung“ ohne thermische Effekte ermöglicht. Femtosekunden-Laserpulse können das Innere von Glas gezielt verändern, ohne thermische Schäden zu verursachen. Je schmaler die Impulsbreite, desto kleiner die von der Wärme beeinflusste Zone, was zu schärferen Speichereinheitsgrenzen und höherer Präzision führt.
◉ „Präzise“ - Nanoskalige Fokussierung nahe der Beugungsgrenze
Femtosekunden-Laserenergie kann auf einen Sub-Mikrometerbereich fokussiert werden, wodurch Bereiche permanenter Strukturveränderung in transparenten Medien entstehen. Die Verarbeitungspräzision im Nanomaßstab ist der Schlüssel zur Erzielung einer mehrschichtigen Stapelung im 3D-Raum und einer deutlich höheren Speicherdichte.
◉ „Hohe“ - Ultra-hohe Spitzenleistung, die permanente Nanogitter induziert
Femtosekundenlaser verfügen über eine extrem hohe momentane Spitzenleistung und sind in der Lage, Elektronen leicht aus Atombindungen zu lösen, um Plasma zu bilden und anisotrope Nanoporenstrukturen im Glas zu induzieren. Durch Anpassen der Laserpulsenergie und der Polarisationsrichtung können die langsame{1}}Achsenausrichtung und die optische Pfadverzögerung der Nanostrukturen unabhängig voneinander gesteuert werden-3D-Raumkoordinaten (x, y, z) + langsame Achsenausrichtung + optische Pfadverzögerung=5D optischer Speicher.
3.Industrialisierungsengpass
Wo kann ein Durchbruch bei den Schreibgeschwindigkeiten erzielt werden?
Trotz der erheblichen theoretischen Vorteile der auf Femtosekundenlasern-basierten optischen Datenspeicherung in Glas blieb die Schreibgeschwindigkeit der größte Engpass, der ihre Industrialisierung behinderte. Herkömmliche Femtosekundenlaser arbeiten nur mit Pulsmodulationsgeschwindigkeiten im Hunderte-Kilohertz-Bereich; Folglich würde das Beschreiben einer einzelnen optischen Glasscheibe im Terabyte--Bereich Tage oder sogar Wochen dauern-ein Zeitrahmen, der völlig unzureichend ist, um den praktischen Anforderungen der Bereitstellung großer-Rechenzentren gerecht zu werden.
Die 40-MHz-Hochgeschwindigkeits- und Präzisions--editierbare Femtosekundenlaserquelle von Huari Laser integriert Komponenten von der Seed-Quelle bis zur Hochgeschwindigkeitsmodulation, um eine vollständige Lichtquelle für die optische Datenspeicherung zu bilden.
Alle-Faserhoch-Wiederholung-Femtosekunden-Seed-Quelle
- Die direkte physische Antriebskraft für das Schreiben mit hoher-Geschwindigkeit
Für optische Speicheranwendungen hat Huari Laser eine Hochfrequenz-Seedquelle mit einer Vollfaser--Frequenz und einer Wiederholungsrate von mehr als 80 MHz auf den Markt gebracht. Seine hohe Impulsdichte bildet die physikalische Grundlage für das Hochgeschwindigkeitsschreiben.
20–40 MHz Hochgeschwindigkeits-Pulsmodulation
- Ein Leistungssprung in der Größenordnung von zwei-Größenordnungen--
Durch die Integration der proprietären Hochgeschwindigkeits-Puls--Schalt- und Puls{2}}-Formungstechnologie in eine reine -Faser-Seedquelle mit hoher-Wiederholungsrate- wurde die beliebige Pulsmodulations- und Bearbeitungsgeschwindigkeit des Endausgangs auf den Bereich von 20–40 MHz erhöht.
Dies stellt einen Größenordnungssprung von zwei -Größenordnungen-- gegenüber herkömmlichen Technologien dar,-die im Bereich von Hunderten von Kilohertz arbeiten-und die zum Schreiben einer optischen Glasscheibe im Terabyte--Bereich benötigte Zeit von Wochen auf nur noch wenige Stunden reduziert. Folglich verfügen glasbasierte optische Speicher nun erstmals über die Massenproduktionsfähigkeiten, die erforderlich sind, um mit herkömmlichen Lösungen wie Magnetbändern und Blu-ray zu konkurrieren.
4. Bewältigung wichtiger Herausforderungen mit vollständiger -Stack Self--Technologie
Festigung der „chinesischen Stiftung“ für Datenspeicherung
Huari Laser nutzt umfassendes Fachwissen in der Präzisions-Femtosekunden-Laserbearbeitung und verwandelt große nationale wissenschaftliche Missionen in Motoren für industrielle Durchbrüche und beschleunigt den Übergang modernster Technologien vom Labor zur industriellen Front. Angetrieben durch robuste interne-F&E-Kapazitäten liefern wir eine „chinesische Lösung“ für die langfristige Aufbewahrung großer Datenmengen.
