光存储

什么是光存储?

光存储是任何存储类型，其中数据被写入和读取激光．通常，数据被写入光媒体，如光盘(cd）和数字多功能光盘（DVDS.)．有一段时间,光盘被认为是硬盘驱动器(hdd）在计算系统中，与HDDS和以后的闪存的固态驱动器相比，它们的能力缺乏增长（SSDS.)已经将光存储的使用主要降级为长期归档和存储数据备份．

虽然光学介​​质更耐用，但易受环境条件的影响胶带例如，HDD和SSD，光盘比典型的HDD慢，明显比SSD慢，提供的存储容量也比这两种都低。蓝光磁盘目前是市场上最快的光学媒体，并提供比CD和DVD更多的容量，但它们仍然落后于HDD和SSD。

光学介质的常见例子有哪些?

多年来，光学媒体有多种形式，包括激光光盘(LD)、HD-DVD.，写一次，读取 - 很多（虫）光学盒和其他几个。从这种混合中，三种格式已成为当今光学存储市场中的标准：

• 光盘（CD）。这张CD代表了第一代商用光存储器。推出后，它迅速取代了黑胶唱片和盒式磁带，成为首选的音频媒介。最初，cd只能作为预录制的只读磁盘使用，但没过多久，它们就变成了可记录的磁盘和可重写的磁盘，可以用于数据存储。这张CD最多可容纳700兆字节(MBS.） 的数据．
• 数字多功能光盘（DVD）。也被称为数字视频光盘，DVD最初是一种类似于cd的只读介质，但具有存储足够的数据来存储整部电影的能力。单层DVD可容纳4.7 g字节(GB.)的数据，一个双层磁盘可以容纳8.5 GB。dvd问世后不久，可记录和可重写光盘就可用来存储数据。
• 蓝光。Blu-ray盘已经出现在当今的光学存储市场中的清晰领导者。与使用红色激光器读写数据的CD和DVD不同，蓝光磁盘使用蓝色激光，从而大大提高CD和DVD的容量和数据传输速率。今天的蓝光光盘可以存储高达128 GB的数据，可作为可读磁盘提供，可容纳预先记录的高清功能电影以及用于数据存储的可录制和可重写磁盘。

三种格式的标准尺寸都是相同的:直径120毫米(4.7英寸)，厚度1.2毫米(0.05英寸)。这个标准使得蓝光驱动器支持DVD和cd, DVD驱动器支持cd成为可能。也就是说，光驱只能兼容早期的格式，而不能兼容早期的格式。CD驱动器不能运行DVD或蓝光光盘，DVD驱动器不能运行蓝光光盘。

光学介质的历史

在20世纪60年代后期，詹姆斯T. Russell在20世纪60年代后期发明了使用光介质上的光线存储数据的第一种方法。Russell的初始创建与当前光学存储技术相似的相似之处。

他使用的发明微米光和黑暗的点，表明数字的存在或不存在少量．通过通过被编码的其他透明介质传递光来读取该模式。

在20世纪70年代，随着CD格式开始成形，拉塞尔继续改进他的设计，但直到1982年，当飞利浦和索尼推出世界上第一个商业CD播放机时，CD才得到了认真的认可。与罗素的原始设计相反，这些现代光盘使用激光在反射表面(如铝箔)上制造凹坑，铝箔位于坚硬的透明塑料覆盖层之下。凹坑的大小由激光的波长决定。

因为蓝光光盘上使用的蓝光激光的波长比红光短，所以在12厘米的蓝光光盘的一层上可以编码25 gb的存储空间。相比之下，一张CD只能存储700mb，一张单层DVD只能存储4.7 GB，使蓝光成为目前光盘存储的标准。

尽管光存储的容量仍然低于hdd或ssd，但研究和开发的努力仍在继续，以提高容量。2016年，索尼(Sony)宣布推出一款容量高达3.3 tb的蓝光光盘(Blu-ray disc)。结核病） 数据的。

从那以后，几乎没有迹象表明索尼是否仍计划兑现其承诺，但该公司现在提供了一款可存储128gb数据的四层蓝光光盘。与此同时，蓝光光盘协会全力支持可存储100gb数据的超高清蓝光。

光学存储的优点和缺点

除其他存储介质上的光存储的最大优点之一是耐用性。由于电源故障，光盘不容易受到数据丢失的影响挥发性记忆，它们并不像非易失性记忆那样磨损（NVM.）如HDD和Flash SSD。光盘也比磁带更浓得多，这是领先的档案存储介质。

光盘的另一个优点是存储介质的制造成本低廉，尽管成本会因光盘的类型和使用方式而有所不同。包含预先录制的材料的光盘，如音频cd或蓝光电影，主要由铝箔和塑料制成。制造商可以很容易地批量生产这些类型的光盘，通过使用模具和冲压技术，将微小的凹坑压入反射箔介质在装配线过程中。

光盘的数据存储有不同的要求。与只写入一次的预录制光盘不同，用于存储的光盘通常需要可重写，这需要不同的记录材料。可重写光盘不能像预录制光盘那样使用低成本的反射箔层。相反，他们必须使用一种更昂贵的相变材料层，使数据能够被多次擦除和写入。

尽管存在这些差异，用于存储的光盘仍然主要由塑料制成，并且可以批量生产，这使得它们比其他存储介质的生产成本更低。

光存储的最大缺点是磁盘容量。最新的12厘米蓝光盘位于128 GB，远低于HDDS或SSD，每厘米。同时，互联网流和通用串行总线的兴起（USB）闪存还逐渐减少了对光盘的依赖。

然而，光存储的未来可能不是塑料磁盘，而是石英晶体，至少存档或一次性写入数据。微软的项目硅正在积极研究一种存储技术，利用超快激光光学将数据存储在二氧化硅玻璃中。

作为概念的第一个证明，该项目将1978年的超人电影储存在一块2毫米厚、75毫米见方的石英玻璃中。研究人员相信，他们最终将能够在一块DVD大小的石英上存储360 TB的数据。