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?！坝脖P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(shù)，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(shù)。那么，我們?yōu)槭裁匆匾暪獯鎯夹g(shù)？

近年來，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長，然而這些數(shù)據(jù)很快就會由“熱”變“冷”。以Facebook自身的數(shù)據(jù)中心有89%的數(shù)據(jù)都是冷數(shù)據(jù)。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(jù)同樣重要，很多大數(shù)據(jù)分析都要基于冷數(shù)據(jù)來進行，而且很多數(shù)據(jù)要求保存的時間特別長，例如銀行、社保等數(shù)據(jù)，一般都要保存70-100年的時間?，F(xiàn)在，我們對這些數(shù)據(jù)重視不夠，往往用很貴的系統(tǒng)來存放這些冷數(shù)據(jù)，這一局面應(yīng)當?shù)玫睫D(zhuǎn)變。

一般而言，數(shù)據(jù)中心80%以上的數(shù)據(jù)都是冷數(shù)據(jù)，現(xiàn)在人們一般將熱數(shù)據(jù)存在SSD固態(tài)硬盤中，將溫數(shù)據(jù)存在7200轉(zhuǎn)的硬盤中，而將冷數(shù)據(jù)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(zhì)才是存儲冷數(shù)據(jù)的理想選擇呢？謝長生對比了幾種常見的存儲介質(zhì)。

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(zhuǎn)移一次數(shù)據(jù)，對那些需要存放數(shù)十年的數(shù)據(jù)而言，不僅操作繁瑣而且數(shù)據(jù)也容易丟失。

閃存作為長期保存介質(zhì)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(jù)太鋪張；第二，閃存是基于電荷來存儲數(shù)據(jù)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(jù)。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(jù)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(jīng)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(jù)，而且能夠很好地防水，平均壽命超過50年。日本科學家曾經(jīng)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(jù)。綜合而言，光存儲是目前相對適合存儲冷數(shù)據(jù)的介質(zhì)。

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(jù)。Facebook通過這種方式，比用硬盤存儲冷數(shù)據(jù)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(nèi)廠商積極合作進行了相關(guān)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(qū)并行讀寫，相關(guān)技術(shù)在日內(nèi)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(shù)，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(gòu)融合后虛擬化成一個大容量盤，熱溫冷數(shù)據(jù)是自動分級的，熱數(shù)據(jù)存放在固態(tài)盤里，溫數(shù)據(jù)放在平凡硬盤里，冷數(shù)據(jù)放在光盤里，該技術(shù)尤其重要的應(yīng)用場景就是數(shù)據(jù)中心。

目前我國在該領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平。謝長生指出，數(shù)據(jù)中心的冷存儲是一個日益重要的問題，數(shù)據(jù)中心80%都是冷數(shù)據(jù)，光存儲是冷數(shù)據(jù)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(jù)中心廣泛替代磁帶庫，超大容量光盤庫也已經(jīng)成熟，將進入規(guī)模部署階段。

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