Die Datenspeicherung von morgen Teil 1 Holografie – Speichern mit Licht

Die elektromagnetische Datenspeicherung ist eine Erfolgsgeschichte: Seit über 50 Jahren werden Daten auf Festplatten oder Bändern abgelegt. Vieles spricht dafür, dass sich daran auch so schnell nichts ändern wird. Jedoch arbeiten Forscher in aller Welt an alternativen Verfahren der Datenaufzeichnung. Storage-Insider.de stellt sie in einer Kurzserie vor.

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In Science-Fiction-Filmen gehören holografische Speichermedien zum Arbeitsalltag. Der Mensch in der Zukunft steckt einen Kristall in eine Lesevorrichtung und startet damit eine interaktive Session, in der durchscheinende dreidimensionale Gesprächspartner Rede und Antwort stehen.

Die Wirklichkeit ist profaner. Bislang konnten die Hersteller holografischer Speichersysteme das Versprechen nicht einhalten, dass diese Technik die ultimative Lösung aller Speicherprobleme sei. Darauf werden Anwender wohl noch einige Jahre – wenn nicht Jahrzehnte – warten müssen, auch wenn einmal mehr für den Herbst dieses Jahres serienreife Produkte angekündigt wurden.

Firmen wie Inphase, Aprilis, Bayer, IBM, NTT, Optware, Philips und Toshiba arbeiten an den zukünftig verwendeten Materialen und Endprodukten oder beteiligen sich an der Finanzierung der extrem kostspieligen Forschung.

Wie wird ein Hologramm erzeugt?

Das Hologramm einer Datenseite entsteht durch die Überlagerung zweier Lichtstrahlen, die aus einer gemeinsamen Lichtquelle stammen. Ein Strahl, der Referenzstrahl, ist direkt auf das Medium gerichtet. Der zweite Strahl, Signalstrahl genannt, fällt zunächst auf einen Modulator und wird durch das dort vorliegende Bitmuster verändert. Treffen Referenz- und Signalstrahl aufeinander, entsteht ein Interferenzmuster, das den Zustand des lichtempfindlichen Speichermaterials verändert – das erzeugte Hologramm ist so dauerhaft gespeichert.

Die in Laboren erzielten und veröffentlichten technischen Daten sind vielversprechend. Inphase beispielsweise gibt an, dass man fähig sei, 300 Gigabyte Daten auf einem speziellen Polymermedium abzulegen. Allein das würde die jüngste DVD-Technik mit blauem Laserlicht (Blue-ray), die mit mehrlagigen Medien 60 Gigabyte Daten aufzeichnen kann, um ein Vielfaches übertrumpfen.

Die Transferrate, früher stets das Sorgenkind der Holografie-Entwickler, soll bei den ersten Prototypen 160 Megabyte pro Sekunde erreichen. Für die nächste Version werden Speicherkapazitäten von 1,6 Terabyte und Transferraten von 960 Megabyte pro Sekunde angekündigt.

Eine Schwäche des Produkts ist allerdings, dass es sich vorerst nur als WORM-Speicher, also als einmalig beschreibbaren Lesespeicher, benutzen lässt. Dennoch würden sich bei solchen technischen Parametern neue Chancen für die Archivierung von Fixed Content eröffnen. Die bisher weitgehend benutzten Jukeboxen mit CD-R und teilweise auch DVD-Medien sind selbst mit als Dateicache-Speicher benutzten NAS-Speichern nicht konkurrenzfähig zu größeren Speichersystemen wie EMCs Centera.

Lesen Sie morgen im zweiten Teil: MRAM, FRAM, Molekül- und Phasenwechselspeicher – die Suche nach energieeffizienten Speichern.

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