基于晶体的全息存储系统即将投入商用

2007-08-13 08:35:05来源: 电子工程专辑

Access Optical Networks公司(AON)正在采取独特方法开发基于晶体的全息存储系统,该系统将成为端到端光网络的一部分,无需光电转换,存储容量可达1.2TB,存取速度达1Gbps。

“这里不需要信号的电气转换,因此可以更快地存取数据,实现一个带有更少设备、更简化的架构。”AON公司首席执行官Glenn Gladney表示,“该系统确实适合我们所预见的未来网络的业务需求,不仅可以用来存储庞大数据量,而且能获得很强的事务处理能力。”

AON公司的目标与其它网络设备供应商是一样的,因此Gladney指出:“AON可能正在丧失某些优势,因为其它公司也在向同一方向努力。”

目前,许多网络设备供应商都在开发产品以减少光电光转换,而且随着华为和中兴的崛起,这种设备的市场竞争开始加剧。“通过以低廉价格销售优质产品,这两家中国公司已经成为市场领头羊。”市场调研机构Heavy Reading公司高级分析师Sterling Perrin指出,“现在该领域有很多公司参与,他们都在尝试开发那种具有更多光处理、更少电转换的端到端网络。”

AON公司成立六年,其开发的代号为“全光网络接口与存储器(AONIS)”的组合系统,解决了运营商级光网络和数字计算总线接口之间的失配问题,其性能已超过当前的10Gbps长距离网络和新兴的40Gbps网络。

“我们正在尝试使一个密集波分复用(DWDM)网络达到160Gbps的速度,然后以如此高的网络速度直接进入存储器阵列。”Gladney透露道。

思科的CRS-1核心路由器和Juniper Networks公司的T系列路由器都有OC-768(40Gbps)接口。一位Juniper公司的发言人指出,“40Gb的路由器才开始获得部署,仍处于发展的早期阶段。虽然业界正在谈论100Gb,但我认为还没人能提供任何产品。”AON公司AONIS系统支持OC-3270或160Gbps的接口,所支持的通讯速度比OC-768快16倍。

AONIS系统有两部分,一部分是全息存储单元,另一部分是高速网络单元。被称作紧凑型全息数据存储(CHDS)系统的存储器部分正处于开发阶段,Gladney透露,其原型将于今年第四季度推出,随之商用产品也将于2008年面市。另外,160Gb的网络单元还处于研究阶段,距离商用化程度还要24-36个月的时间。他补充道:“系统还可以附加无线接口。你可以把网络上的视频流速度最大化。”

分析师Perrin认为,从事下一代长距离、密集波分复用、光学封装或可重配置光分插复用器(OADM)技术的小公司面临大量的机会。“当电信市场低迷时,多数大型公司实际上不得不削减研发项目。当这些新趋势呈现时,他们很容易就会落后。”他表示。

不过,拥有杰出技术的小公司很可能成为大型公司的收购目标。“一家在合适时间推出合适产品或技术的公司最有可能被收购。一些CTO们总是遗憾没有诞生足够多的新兴企业。”Perrin指出,“随着运营商要求从10Gbps网络升级到40Gbps,并寻求一种经济的方式来转向100Gb,能开发出比三个40Gb组合更便宜的100Gb以太网技术的公司,将会为运营商打开走向100Gb以太网的大门。”

Gladney透露,AON公司对“被购”不感兴趣。“我们已经与形形色色且有足够实力收购我们的大公司进行过洽谈,”Gladney表示,“他们有些是我们的潜在客户,也有些是潜在的竞争对手。但OEM合作伙伴关系才是我们更希望的模式。”


图2:可以连接160Gbps网络的光接口。

AON公司开发其系统时采用了一些专利技术,涉及到从Jet Propulsion Laboratory(JPL)和普林斯顿大学得到的光网络和光存储授权。另外,该公司已经为许多内部开发的技术申请并获得了一些专利。在用于Sonet 3072 160Gbps网络的光处理方面,该公司与普林斯顿大学进行合作研究,并获得了新泽西州科技委员会的资助和普林斯顿大学的技术转让,Gladney透露道。“从好的方面看,我们已经拥有了自己的核心技术和专利技术,这些为我们防御竞争对手和竞争产品的竞争提供了坚固的保护。”

AON的策略包括沿用一些过去的方法,特别是利用一种铌酸锂晶体作为全息存储介质。晶体存储法是在90年代由IBM和其他公司的研究人员经过辛苦开发而得,但是,这种技术却一直没有实现商用化,Gladney指出。

更多新一代的开发人员已经转向其它介质。例如,从贝尔实验室分离出来的InPhase Technologies公司就采用一种双聚合化学混合物,这种混合物涂覆在磁盘上,模拟磁光存储介质的大小和形状。InPhase公司首席技术官Kevin Curtis在Northrup花了差不多七年时间、在贝尔实验室花了六年半时间来研究全息存储技术,其中大部分经费由美国政府提供。他曾指出,研究人员在90年代中期就开始确信:将铌酸锂作为一种全息存储介质纯粹是“浪费时间”,铌酸锂根本就不具备商业用途所要求的感光度或动态范围。不过,AON的Gladney则认为,目前激光及其它技术的发展,已经使基于晶体的全息系统成为可能。


图1:全晶体存储某些研究人员曾质疑铌酸锂的价值。

AON预计,通用全息存储系统和特殊应用CHDS系统将出现广泛的应用基础。Gladney指出,潜在客户包括需要大量存储和事务处理的机构,如智能、安全或金融机构;内容提供商,如Google和Yahoo;以及需要坚固耐用存储介质的军事和航空领域。“网络连接存储器(NAS)具有广阔的市场机会,就像无线领域那样,我们的技术可以应用于上述每个领域。”他表示。

技术组合

全息存储技术虽然已经出现了40多年了,但其商用化不过是最近的事情。InPhase Technologies公司的全息介质和300GB HDS300R系统都是借助“其它技术的点点滴滴”来实现的,iSuppli公司存储技术高级分析师Mark DeVoss指出:“所有部件的累加使得硬件成本非常高,因而极大限制了其市场发展。”

InPhase的Tapestry HDS-300R售价为18,000美元。初期,使用者通常会有很高的存储要求,并且将该系统用作存档磁带的替代品,2006年存档磁带的市场规模为44亿美元,分析师DeVoss指出。在价格降下来之后,将会出现用于消费领域的全息存储产品,不过这至少还要等上6到7年,他补充道。

InPhase Technologies公司总裁兼CEO Nelson Diaz这样描述主流全息存储系统所面临的挑战:“首先是价格,其次是价格,最后还是价格,挑战与性能的关系不大。作为价值体现,人们最关心的就是价格。”

与此相反,DeVoss指出,各公司在考虑采用全息存储系统时不能局限于容量或价格,而应该关注写入速度。全息系统写入速度可以达到132MBps,效率比蓝光或HD-DVD高出30到50倍,他表示。

AON系统的读写速度是1.3Gbips,Gladney补充到。

Gladney表示:“虽然价格还未最终确定,但AON的系统在成本上极具竞争力,肯定能吸引人们转向新的供应商和新的技术。我们非常了解不同的竞争性技术,我们追求的是高端的超高密度存储系统。”

硬件不便宜

然而AON公司没有大公司的影响力,这的确是个问题,DeVoss表示。“小的新创企业有什么优势?他们如何突破那些大型数据存储公司的壁垒?”他指出,“开展硬件业务的成本非常高。你必须有强大的行销力量、分销渠道等所有东西。”

AON已经向JPL交付了一款全息照相存储系统的原型,该系统可以满足联邦政府资助的研发中心对高速、大容量、耐辐射存储器的要求,Gladney透露道。来自加州Pasadena的一位JPL发言人表示,那里的工程师不会回答有关该实验室对全息存储或AON原型的疑问。

Gladney把该系统的可升级能力看作是一种竞争优势。“在我们的技术路线图中,我们将向具有更高存储容量和更高事务处理能力的方向发展,这有别于RAM、闪存、或其它介质。”他指出。AONIS的原型将以在紧凑型2U机箱中提供的方式供货,而且更高级的版本正在研发中。“到2010年,我们将推出读写速度超过10Gbps、存储密度为10-12TB的器件。”Gladney透露,“当我们即将推出的产品能放进小型机箱时,那将是极具竞争力的技术革新。”

关键字:光电  网络  设备  架构

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