“到2025年，全球數據存儲耗電量可能相當于全球全年的石油發(fā)電量。按照目前數據存儲3年耗電翻番的速度，10年后全球石油產(chǎn)能就不夠用了�！�30日上午，在中國工程院第十四次院士大會(huì )全院學(xué)術(shù)報告會(huì )上，外籍院士顧敏拋出一個(gè)嚴峻的問(wèn)題。

　　光學(xué)專(zhuān)家顧敏是首位華裔澳大利亞科學(xué)院院士、澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程院院士。他說(shuō)，光學(xué)存儲技術(shù)的發(fā)展可以提供解決方案，“未來(lái)的大數據中心將有更高速度、更大容量，而且是綠色的”。

　　實(shí)現單盤(pán)PB容量

　　受限于所謂的光學(xué)衍射極限，光存儲現有容量與磁或電存儲相差甚遠�！�1873年，德國物理學(xué)家恩斯特·阿貝發(fā)現了光場(chǎng)聚焦的最小尺寸約為波長(cháng)的一半，約300納米，即衍射極限。該定律奠定了現代光學(xué)成像器件及光存儲的基礎，同時(shí)也將DVD及藍光技術(shù)的存儲密度制約在5GB到25GB的物理瓶頸。 顧敏介紹。

　　1994年，斯特凡·黑爾發(fā)明的STED超分辨技術(shù)打破了120年來(lái)的光學(xué)衍射極限。2014年，他因參與開(kāi)發(fā)出超分辨率光學(xué)顯微被授予諾貝爾化學(xué)獎。

　　“而在恩斯特·阿貝發(fā)現衍射極限大約140年后，雙光束超分辨存儲技術(shù)的發(fā)明突破了存儲密度制約�！鳖櫭艚忉�?zhuān)�光盤(pán)存儲需要在光盤(pán)上打出一個(gè)個(gè)“坑”，用光來(lái)儲存信息。要想把光吸收的能量最大化，就要在一個(gè)“坑”里盡量放更多“點(diǎn)”，這個(gè)“點(diǎn)”越小越好。藍光的光點(diǎn)比紅光的光點(diǎn)儲存的信息更小，所以出現了藍光技術(shù)。

　　顧敏帶領(lǐng)團隊開(kāi)發(fā)的五維光學(xué)材料，突破了藍光DVD三維存儲的技術(shù)瓶頸。這種材料由懸浮在玻璃基板上透明塑料板內的金納米棒層組成，在材料的同一區域內多種數據圖案可在互不干擾的情況下被讀取和刻寫(xiě)。目前已經(jīng)實(shí)現了單點(diǎn)最小記錄尺寸9納米, 即實(shí)現單盤(pán)PB容量。

　　1PB等于1024TB，實(shí)現PB級單盤(pán)容量，相當于藍光技術(shù)的40萬(wàn)倍。

　　全光光子大數據中心值得期待

　　顧敏介紹，現在的大數據中心為滿(mǎn)足PB級容量需求，一般用電或磁存儲媒質(zhì)組成龐大的陣列，不僅占地大，還高能耗、高碳排放，而且一般只有三五年壽命，就需要重新存儲。

　　光存儲的最顯著(zhù)特性就是綠色節能。存儲容量一旦突破，就解決了顧敏一開(kāi)始提到的能源問(wèn)題�！斑@種全新光子存儲光盤(pán)單點(diǎn)消耗的能量非常低，能耗可節省1000倍�！倍�令顧敏更得意的是，這種光盤(pán)擁有超過(guò)500年的超長(cháng)記錄存儲壽命。

　　“我們的探索性研究越來(lái)越多，比如腦計劃、SKA望遠鏡、引力波探測等，我們將面臨越來(lái)越多的‘長(cháng)數據’需求�！鳖櫭粽f(shuō)，長(cháng)數據就是具有突出的時(shí)間背景，能夠捕捉現實(shí)世界變化的大量數據。這就大量需要存儲速度更快、存儲時(shí)間更久的綠色大數據中心。

　　“全光光子大數據中心”是顧敏心中理想的模式——PB級光盤(pán)存儲；超低能耗；以太陽(yáng)能為動(dòng)力，不使用地球上的能源。