Чешуйки памяти

Японская корпорация NTT создала голографическое запоминающее устройство под названиее Info-MICA. Пластмассовая карточка размером с почтовую марку вмещает гигабайт информации и обходится в пару долларов.

Японская корпорация NTT (Nippon Telegraph and Telephone) создала голографическое запоминающее устройство, получившее название Info-MICA (www.info-mica.com ).

Обладая важнейшим преимуществом голографических ЗУ — очень высокой емкостью, — новинка избавилась от многих сопутствующих недостатков — необходимости в высокоточной и очень дорогой аппаратуре, не менее дорогой среде записи и проблем с массовым тиражированием. Похоже, в Info-MICA преодолены те барьеры, что сдерживают широкое внедрение голографической памяти уже второй десяток лет.

На великую революцию в инфотехнологиях новинка, конечно, не тянет, однако то, что сделано ныне в Японии, — пластмассовая карточка памяти размером с почтовую марку, емкостью 1 Гбайт и ценой 1–2 доллара, — заслуживает внимания. В названии новой технологии Info-MICA видна игра слов: с одной стороны, это аббревиатура от развернутого наименования Information-Multilayered Imprinted CArd (информационная многослойная печатная карта), а с другой — просто «инфо-слюда», прозрачностью и слоистостью действительно напоминающая известный минерал (по-английски mica — слюда).

В основе нового ЗУ (которое пока действует только как ROM) лежит технология тонкопленочной голографии. Предварительная запись происходит следующим образом. Сначала данные в цифровой форме кодируются в двухмерный образ — матрицу черных и белых точек, соответствующих битам информации. Затем 2D-образ преобразуется в голограмму и записывается в один из слоев-волноводов запо-минающей среды — как субмикронная выпукло-вогнутая структура, в принципе аналогичная структуре ямок-питов диска DVD. Разница в том, что в технологии голографической памяти весь слой считывается целиком, как страница. Для извлечения информации из пластины лазерный луч фокусируется на торце нужно-

го слоя-волновода. Благодаря разным коэффициентам преломления сердцевины слоя и его поверхностей, свет распространяется только внутри волновода и рассеивается там структурой выпуклостей-вогнутостей. В итоге рассеянный свет формирует 2D-образ на плоскости, параллельной волноводу. Эта картинка фиксируется светочувствительной матрицей-сенсором, и считанные данные декодируются в биты исходной информации.

Ключевые особенности Info-MICA заключаются в следующем. Большинство существующих разновидностей голопамяти опираются не на «плоскую», а на «объемную» запись в кристалл, где выбор для считывания нужных страниц достигается прецизионным изменением угла падения и/или частоты лазерного луча. Отсюда весьма высокие требования к качеству лазерного источника, точности настройки луча и допустимому размеру кристалла. Формирование пакета Info-MICA из тонкопленочных голограмм позволяет снизить требования к качеству лазера, поэтому здесь впервые для устройств голопамяти применены дешевые полупроводниковые лазеры, используемые в оптических дисководах. Благодаря этому считыватель карточек получился компактным (88x37x22 мм) и недорогим (несколько десятков долларов). Наконец, впервые удалось сделать дешевой и голографическую среду хранения информации — из обычной пластмассы. Прежде пластик считался совершенно неподходящим материалом для голопамяти из-за высокого коэффициента теплового расширения. Теперь же использование пластмассы позволяет быстро и дешево изготавливать заранее записанные карточки тем же способом мастер-печати, что используется при тиражировании CD и DVD.

Размер гигабайтной голографической карточки-прототипа составляет 25х25 мм при толщине 2 мм (соответствует пакету из ста слоев тонкопленочных голограмм). Плотность записи в каждом слое — 0,08 Гбит/кв. дюйм, однако, согласно исследованиям компании, эта цифра в перспективе может быть увеличена до 1,7 Гбит/кв. дюйм, а стало быть, в карточке форм-фактора SD поместится около 25 Гбайт. Скорость чтения данных в Info-MICA пропорциональна потребляемой энергии и для портативных устройств составляет порядка 1,5 Мбит/с, но там, где питание не проблема, производительность может быть много больше. Выпуск новых устройств голопамяти в продажу намечен на 2005 год, параллельно NTT ведет переговоры с пятеркой ведущих фирм звукозаписи, планирует использование 10-гигабайтных ROM-карточек для тиражирования видеофильмов и ищет пути для дополнения технологии возможностью перезаписи.