在2016年“黃鶴杯”高層次人才創(chuàng)業(yè)項目大賽決賽現(xiàn)場，27歲的華中科技大學學子張靜宇憑借多維度光存儲項目，奪得特等獎，獎金100萬元。“硬盤存儲不論使用和閑置，都會消耗能量。而光存儲只在使用時消耗少量能量，存放時更是零能耗?！钡谌齻€出場的張靜宇，一語道出自己項目的好處：耗能低、存儲時間長、存儲容量大。所謂光存儲技術，是通過光學方式在一個被稱為光盤的圓盤上進行信息讀寫的技術。那么，我們?yōu)槭裁匆匾暪獯鎯夹g？

近年來，網絡數(shù)據量呈爆炸式增長，然而這些數(shù)據很快就會由“熱”變“冷”。以Facebook自身的數(shù)據中心有89%的數(shù)據都是冷數(shù)據。華中科技大學信息存儲系統(tǒng)教育部重點實驗室主任謝長生表示，這些冷數(shù)據同樣重要，很多大數(shù)據分析都要基于冷數(shù)據來進行，而且很多數(shù)據要求保存的時間特別長，例如銀行、社保等數(shù)據，一般都要保存70-100年的時間?，F(xiàn)在，我們對這些數(shù)據重視不夠，往往用很貴的系統(tǒng)來存放這些冷數(shù)據，這一局面應當?shù)玫睫D變。

一般而言，數(shù)據中心80%以上的數(shù)據都是冷數(shù)據，現(xiàn)在人們一般將熱數(shù)據存在SSD固態(tài)硬盤中，將溫數(shù)據存在7200轉的硬盤中，而將冷數(shù)據存放在低速硬盤上，鋪張了大量的能源，成本特別高。那么，什么介質才是存儲冷數(shù)據的理想選擇呢？謝長生對比了幾種常見的存儲介質。

硬盤的平均壽命為5年，5年后其損壞率就會急速提升。在磁盤陣列中，硬盤損壞的概率很高，硬盤5年要轉移一次數(shù)據，對那些需要存放數(shù)十年的數(shù)據而言，不僅操作繁瑣而且數(shù)據也容易丟失。

閃存作為長期保存介質也不是很好的方案。第一，其成本高，用于存放海量的冷數(shù)據太鋪張；第二，閃存是基于電荷來存儲數(shù)據的，壽命較短。

磁帶具有容量大、成本低。能耗低等特點，適合用來存儲冷數(shù)據。然而，磁帶的壽命不長，平均壽命僅為10年，而且放置在潮濕的地方容易發(fā)霉損壞。

光盤用于存儲冷數(shù)據具有許多優(yōu)勢。它是非接觸的、很牢靠、能耗低、成本低、壽命長，其缺點就是容量較小。

謝長生指出，光盤在容量方面近期取得了重大突破，200G容量的藍光光盤已經實現(xiàn)了商用。光盤的成本特別低，在塑料上鍍一層膜即可存儲數(shù)據，而且能夠很好地防水，平均壽命超過50年。日本科學家曾經做過一次試驗，將光盤在海水中浸泡后，仍舊能夠正常讀取數(shù)據。綜合而言，光存儲是目前相對適合存儲冷數(shù)據的介質。

當然，容量小仍是光存儲的一大短板。為了破解這個難題，一些重量級的公司開發(fā)了大容量的光盤庫，用于代替磁帶庫和硬盤來存儲冷數(shù)據。Facebook通過這種方式，比用硬盤存儲冷數(shù)據能耗和成本降低了一半。

我國業(yè)界在5年前就已看到了這一趨勢，開展了大量的自主研發(fā)工作。華中科技大學信息存儲系統(tǒng)教育部重點實驗室就與國內廠商積極合作進行了相關開發(fā)，將大量的光盤虛擬化成一個大的文件卷，吞吐率通過24個光驅并行讀寫，相關技術在日內瓦創(chuàng)造博覽會上得到金獎。

謝長生介紹說，在理論和功能上，他們推出了一種磁光電融合的技術，大部分由光盤組成，也存在著少量的固態(tài)盤和平凡硬盤，將它們異構融合后虛擬化成一個大容量盤，熱溫冷數(shù)據是自動分級的，熱數(shù)據存放在固態(tài)盤里，溫數(shù)據放在平凡硬盤里，冷數(shù)據放在光盤里，該技術尤其重要的應用場景就是數(shù)據中心。

目前我國在該領域的研究處于世界領先水平。謝長生指出，數(shù)據中心的冷存儲是一個日益重要的問題，數(shù)據中心80%都是冷數(shù)據，光存儲是冷數(shù)據存儲將來的方向，近年來光存儲取得了重大突破，光存儲將在數(shù)據中心廣泛替代磁帶庫，超大容量光盤庫也已經成熟，將進入規(guī)模部署階段。

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