未来计算的记忆之门

尽管都存在不同程度的困难，但以全息存储、蛋白质存储、探针存储、多层光盘为代表的新概念存储技术将努力朝向实用化迈进。

随着硬件性能的飞速提升，计算机所能处理的任务也变得越来越复杂：高度逼真的3D渲染、纤毫毕现的HDTV高清影像、原汁原味的高保真音频、基于IP网络的实时通讯，这一切原本不敢想象的场景在今天都成为现实。在这背后，除了CPU运算能力的快速推进外，也对存储技术提出近乎苛刻的要求。计算机功能越强大、执行的任务越复杂，所操作的数据量也就越高，而作为数据承载的基础，计算机的存储系统必须适时跟进。然而，现有的存储体系发展多年，先天缺陷日趋显露、且后续发展乏力，难以满足未来计算机的需求，业界迫切需要发展出可替代的新一代存储技术，全息存储、蛋白质存储、探针存储和多层光盘技术将成为最有希望的四大候选者。

现有存储技术的致命弊端

存储系统很早就成为计算机应用提升的一大瓶颈，无论是硬盘还是CD/DVD光存储技术，都无法应对未来计算机对存储的需求。目前，计算机系统最主要的存储设备还是硬盘，它所沿用的还是上个世纪70年代的温彻斯特体系，通过磁头移动、盘片高速转动完成寻址和读写操作。由于机械结构的限制，导致硬盘的读写性能一直都十分低下。到目前为止，IDE硬盘的最高内部传输速率还未突破100MBps，且平均速度远低于这个理论值。倘若你要在本机或网络间交换几个GB容量的数据，便会发现硬盘系统不堪重负、往往需要数十分钟时间才能完成，而其性能提升只能以MBps为单位缓慢进行，根本无法跟上未来HDTV应用的步伐。再者，硬盘的容量也是个大问题。到今天为止，IDE硬盘的最高容量记录是500GB，可一集HDTV电影就得占用20GB以上空间，500GB的硬盘最多能存储区区25集这样的视频内容，远无法满足实际需要。而要想快速提升硬盘容量困难重重，随着存储密度的增高，磁颗粒将变得越来越小，而磁颗粒越小，耐热性就越差。当硬盘的存储密度达到临界值时，电子的热运动就会使磁颗粒的磁化方向发生不受控制的随机翻转、导致数据不可识别，这也就是所谓的“超级顺磁效应”。从2000年开始，存储业界便一直与这个困难作斗争，诞生出的IBM“AFC仙尘”技术、希捷“垂直记录”技术乃至未来的“SOMA（Self-Ordered Magnetic Arrays，自调整磁阵列）”记录技术皆是为此。遗憾的是，无论哪一种技术都无法从根本上解决问题，硬盘很难实现容量上的大跨越、且离发展极限越来越近。至于可靠性，以机械结构为基础的硬盘同样难如人意。在工作过程中，只要受到一些振动，磁头很容易撞击到盘片表面，该区域的数据将被完全破坏，严重的话将导致整块硬盘报废，有过类似经历的用户应该不在少数。

光存储的情况同硬盘类似，虽然它对速度还不是太敏感，可在容量、可靠性、发展潜力等方面同样表现不佳。光盘的存储密度取决于光的波长，波长越短，光盘的容量就越大。CD技术使用780纳米激光，标准容量650MB；DVD使用650纳米激光，容量4.7GB；Blu-ray Disc使用405纳米波长的蓝色激光，容量可提升到25GB—然而，这个数字并不算可观，再说激光波长越短、技术难度就越大，基本上达到100GB之后便难有发展空间，寻求替代技术势在必然。

在这种情况下，全息存储、蛋白质存储、探针存储和多层光盘技术开始登上表演舞台，而这四大类技术原理迥异、具有各自鲜明的特征。其中，全息存储借助全息照相的原理，可轻松实现TB级的高存储密度和超过10GBps的读写速度，可靠性亦相当优良，可以说是计算机硬盘最有希望的替代者。蛋白质存储则是以蛋白质分子的光吸收率不同实现数据存储功能，它将生物技术与计算机技术巧妙融合在一起，为未来的生物计算机时代预先准备。探针存储可以看作是原子尺度上的穿孔卡片系统，它的特点是存储密度相当高、功耗很低，非常适合用在便携电子设备中，但它存在读写速度慢的缺陷，仍需要大量的时间才能够完善。光存储领域，Constellation 3D公司和Reveo公司积极倡导的多层光盘概念提出了一个全新的发展思路。籍由多个数据层构成的立体存储结构，多层光盘可实现TB级的超高容量，将可满足未来十年至二十年的实际需要。这四大概念性存储技术的出现引起业界的广泛注意：这些技术基于何种原理？是否能够解决现有存储技术的各种弊端？什么时候可以进入实用阶段？下面，我们将对此作详细的解答。

全息技术：

硬盘最有希望的“接班人”

全息存储（Holographic memory，也称为“holostore”）是一项非常新颖的存储技术，它的原理与“全息照相”完全相同。熟悉高中物理知识的读者应该都了解“全息照相”的概念，无论银盐相机还是数码相机，所照出的照片都是二维平面的、没有任何立体感，而真实的影像都存在于三维空间。换句话说，相机在拍摄的过程中并没有捕捉到所有信息，只是记录下二维数据而已。在人类掌握激光技术之后，拍摄出包含完整三维影像的全息照片才成为可能，这也就是所说的“全息照相技术”。

全息照相利用了光的干涉原理，通过两束光的干涉来记录被摄物体反射或透射光波中的全部信息，它所对应的拍摄设备也不是普通的照相机，而是一台激光器。拍摄时，激光束被分光镜一分为二，其中一束直接照射到被拍摄的物体上，该光束就被称为“物光束”；另一束则直接照到感光胶片上，它被称为“参考光束”。当物光束被所摄物体反射之后，形成的反射光束也会照射在胶片上，胶片将这些信息完整记录下来，这样就完成了全息照相的摄制过程。从外观上看，全息照片和普通照片截然不同，普通照片上是清晰的拍摄图像，而全息照片上只有一些乱七八糟的条纹。但如果利用一束激光去照射全息照片，眼前就会出现非常逼真的立体景物。更加美妙的是，如果从不同的角度观察，我们将可以看到原始物体的不同侧面。展现在你面前的，完完全全是真实的原始图像，倘若不加以提醒，你也许会认为面前出现的就是真实景物。更令人匪夷所思的是，即使你不小心将全息照片弄碎，影像内容也不会受丝毫影响，随便拿起一小块碎片，用同样的激光照射，被摄物体依然可以完整无缺地显示出来。除此之外，利用全息技术还可以很方便拍摄三维动画。只要记录时改变激光的角度或波长，就可以将该物体的许多变化都记录在同一个感光片上，由此可产生完全真实的动画场景，而全息动画的每一帧都可以通过改变入射光的角度来存储。

在基础原理上，全息存储与全息照相完全相同，只是它并不是将激光用于物体拍摄。在全息存储系统中，一束激光被用于传输数据，另一束仍然是参考光束。被存储的数据预先被编码为数据页，可以用多路复用的方式直接记录到由感光材料制造的存储介质上。这种独特的工作机制赋予全息存储匪夷所思的先进特性，理论上说，它的存储密度可轻松突破1TB以上，平均数据传输率达到10GBps的惊人水平。加之全息存储器不需要任何移动部件，数据读写操作为非接触式，使用寿命、数据可靠性、安全性都达到理想的状况。有鉴于此，全息存储成为科研机构热衷研究的对象，一些具有前瞻目光的存储企业纷纷投身其中。早些年，奥勒冈大学曾经使用Tm3+:YAG（注：Tm，thulium，化学元素铥；YAG，yttrium aluminum garnet ，钇铝石榴石，是一种可用于产生激光束的氧化铝合成晶石）作为记录材料进行全息存储实验。在实验中，研究人员成功地将1760位数据序列进行编码、并输入激光束中，然后将它们存储在Tm3+:YAG晶体上、并成功进行多次反复读取，从而证明全息存储是可行的。虽然在该试验中，研究人员仅仅实现了大约每平方英寸8Gbit的存储密度，指标很难拿出手。不过研究人员表示，这种情况主要是由于额外的仪器因素造成的，如果加以实用化改进，Tm3+:YAG晶体的存储密度完全可以提升到每平方英寸100Gbit水平，数据传输率也可增加到1Gbps以上。当然，光谱的全息存储极限远远高于该值，TB级容量和10GBps高速率是一个完全可实现的目标。

除了高密度、高速度和高可靠性外，全息存储技术还存在大量的优点。如它可以对不同页的数据进行并行存取，同时具有数据库查找与数据挖掘的超高效率，因为数据是以光的形式进行比较、而不必将它读入内存中作程序运算，使它在指纹匹配、照片识别等场合具有明显的优势。再者，全息存储几乎可以永久保存数据，在切断电能供应的条件下，数据可在感光介质中保存数百年之久，这一点也远优于硬盘。但与其他任何新技术一样，全息存储在发展过程中同样要面对一些困难，例如很难制造出高质量的大尺寸晶体，成本极其高昂；读写数据时都有可能对原有的数据造成损害等等。相信随着时间的推移，这些困难将会陆续得到解决。

除了前面介绍的奥勒冈大学外，从事全息存储研究的还有许多科研机构和企业，如加州工学院、斯坦福大学、亚历桑那大学、卡内基梅隆大学、IBM公司等等，它们分属于“全息数据存储系统协会（HDSS）”和“光折射信息存储材料协会（PRISM）”—这二者也是全息存储技术的两个工作组。不过，该领域成就最突出的应该是日立麦克赛尔公司，它旗下的InPhase公司在全息存储研究方面已经进入到实用阶段。该公司表示，将在2005年秋季开始试生产存储容量为200GB的全息硬盘，这可以说是全息存储技术迈出的历史性一步。虽然还是被称作“硬盘”，但它与目前基于磁性存储原理的硬盘没有任何相同之处。这种全息硬盘组成上类似于光存储设备，采用分离的驱动器和存储碟片，且使用407纳米波长的蓝色激光作为数据读写的工具。存储碟片由1.5毫米厚的两层光敏聚合物共同组成，直径5英寸，它被一个塑料外壳严密保护起来。从图3中大家可以看到，日立的全息硬盘系统在外观上同软驱和软盘有些类似。

按照计划，日立麦克赛尔公司将在2007年开发出存储容量为400GB的第二代全息硬盘。光从容量上考虑，这样的数字并不比现在的硬盘来得高明，但我们要明确的是这仅是全息存储的初级应用方案。InPhase公司已展出1.6TB容量的全息硬盘样机，只是其成本过高，短时间内难以进入实用阶段。在速度方面，全息硬盘已经表现出明显的优势，10GBps的超高性能在未来若干年内完全可以实现，这样的速度甚至比现在的双通道DDR2-533内存系统还要快得多。一旦全息存储技术进入成熟阶段，超过50年历史的硬盘将因此被终结，计算机的存储系统将进入一个崭新的时代。

蛋白质存储：

生物与激光技术的结合体

以蛋白质作为计算机的存储介质无疑是一个匪夷所思的想法，但它并非不可实现。我们知道，不论是视频、音频、图像、文本还是其他什么格式的文件，归根结底都是由二进制数据所组成，任何一种设备，只要能够稳定表达出“0”、“1”两种状态，就可以实现数据运算和存储功能。对目前使用的电子计算机来说，晶体管的通断状态、电压的高低可作为二进制数据的明晰表达，而蛋白质存储所借助的则是蛋白质分子本身的光吸收率特性。

蛋白质存储的最基本单元是从细菌中抽取出来的Bacteriorhodopsin（噬菌调理素），它是一种能以多种化学状态稳定存在的有机分子，这种有机分子可以有多个不同的状态，而每种状态都对应不同的光吸收率。这样通过光技术的帮助，我们就可以很容易检测出特定位置的分子处于何种状态，如果从中挑选出两种状态，一种设定为二进制数“0”，另一种设定为二进制数“1”，这样就实现了数据的表达。如果要对数据进行读取，我们只要通过检测分子状态即可；如果要将数据写入到相应的存储设备中，也只要借助光技术来改变这些分子的存在状态即可。这样，一套蛋白质存储方案由此建立。

研究人员在实验室中成功制造出蛋白质存储设备的原型。从外观上看，这种设备只是一个尺寸为1×1×2英寸的透明立方体，其内装满了Bacteriorhodopsin有机分子和用于固定这些分子的惰性透明胶化体。两束激光产生设备紧挨着该立方体放置，其中一束红色的激光（680纳米波长）将垂直地经过立方体，另一束绿色激光（570纳米波长）则水平地经过该立方体，在每束激光与立方体之间都有一个LCD显示屏。工作时绿色的激光照射一个垂直的薄切片，该切片也被称为“存储页”，绿色激光所起的其实是选址的作用；红色激光则用于数据的写入，它可以将显示在LCD上的图样直接投射到立方体介质上。这样，被红色激光和绿色激光照射的部分就会形成一个交叉区域，该区域内的Bacteriorhodopsin有机分子将会因此发生状态改变，LCD上显示图样所表示的二进制数据就这样被保存下来。至于那些只被绿色激光或只被红色激光照射的部分，则不会发生任何的改变。

如果要将数据读取出来，就需要一个CCD探测器的帮助，该CCD探测器被安置在红色激光照射方向上、位于立方体的另一侧。如果只有红色激光照射，所有分子的光吸收率相同，CCD就无法探测到有什么异常；当绿色激光也开始照射时，两种色光交叉区域的有机分子会表现出不同的光吸收率特征，CCD探测器可以精确探测到这些特征并将它们转变为二进制电信号，并传给计算机系统，由此完成一个存储页的数据读取。

由于尚处在基础研究阶段，蛋白质存储的优点并未十分明了，不过我们知道它的存储密度和速度都将优于现有的硬盘技术。首先是具有很好的温度适应性，可以在很宽的温度范围内工作、远比半导体存储器优越；再者，基于蛋白质构建的特性让它的生产成本极其低廉，一旦进入实用化便很容易为用户所接受。不过，蛋白质存储最为人看重的地方还是其生物特性。早在20世纪70年代，科学家就发现可以利用DNA的不同状态来代表信息的有或无，而DNA分子的生化反应可以用来表示一个二进制数据的运算过程，由此萌生DNA生物计算机的概念。理论上说，生物计算机在10微微秒时间内就可以完成一则运算，比人的思维速度还快出100万倍，而它的能耗仅仅是现有电子计算机的十亿分之一。更重要的是，生物计算机可以同人体直接联结，让每一个人都拥有与生俱来的庞大知识获取能力，这显然意味着人类社会的超高速进化。有鉴于它的巨大意义，相当多的科研机构都进行这方面的基础研究，作为生物计算机系统的一环，蛋白质存储可以说是进度最快的部分，当然，它距离严格意义上的生物存储还是有一段距离。

从技术上讨论，蛋白质存储还很不成熟，原型产品基本无法稳定工作，原因在于那些把蛋白质凝聚在一起的聚合胶化体非常容易分解，在接受一定量激光照射后，聚合胶化体就无法继续起到固定Bacteriorhodopsin有机分子的作用，存储系统自然无法继续工作。再者，生物异变将会影响蛋白质的光化学性质，导致存储的数据无法保持稳定。显而易见，解决这些问题需要花费大量的时间精力，不过幸好，业界对于生物存储并没有迫切的需求，我们还有足够的时间让它慢慢从概念到原型、再从原型进入实用化开发。

探针存储与Millipede：

纳米尺度的“海量”

探针存储是一种原子尺度的概念存储技术，它的原理类似于穿孔卡片系统。这种孔位是在原子尺度，且它是以原子的晶态特性不同来表示二进制数据。由于原子是物质构成的基本单位，即便在一个极小的面积上原子的数量也是极其惊人的，探针存储由此具有超越TB级别的高密度，成为概念存储技术的又一个新方向。

探针存储的操作层面在原子级别，技术难度之大显而易见。困难主要集中在以下几个方面：第一，如何实现精确寻址？探针存储要求不同的原子群可表示不同的数据，在读写操作之前势必要对其进行精确定位，而这在原子尺度难度超乎想象—我们如何才能将相邻的两个原子群准确分隔开来？毕竟这二者的距离可能仅有区区几个纳米；第二，寻址完毕之后，将以何种机制实现二进制数据的表达，并且要顺利实现数据的写入与读取操作。为此，研究人员动用了包括扫描隧道显微镜（STM-scanning tunnelling microscope）、区域发射探针（FEB-field emission probe）和原子力显微镜（AFM-atomic force microscope）在内的高精度实验设备，它们在实验室中成功证明了探针存储的原理可行性。以区域发射探针作为数据的读写头，借助扫描隧道显微镜和原子力显微镜实现了原子尺度的寻址操作—如果要实现数据写入，只要给区域发射探针施加电压，探针尖就会发射出一束电子到指定的区域上，这束电子将对目标位置的原子群产生加热效应，使之从一种状态变成另外一种状态（如从无晶态到结晶态），这样就实现了二进制数据的写入操作。而如果要将数据读取出来，探针可通过检测目标原子群的一些电相关特征值（如电阻），由此产生对应的反激电流，数据就这样被成功读取。

相比全息技术和蛋白质存储，探针存储目前还停留在概念阶段，距离实际原型产品仍然相当遥远，未来还有大量的问题需要解决。例如要找到一种可在室温下保持稳定、且具一定温差耐受力的存储材料，该种材料同时要求具有两个明显的状态；工作部件要求在真空或受控的环境下，以减少电子散失和数据点之间的热流动，确保数据安全可靠；存储器件必须同计算机的电子电路集成在一起，实现与计算机系统的协作。不过最大的麻烦也许是速度问题，探针存储的速度非常缓慢，性能水平甚至还远落后于现在的硬盘，这将成为其实用化的最大挑战。

相比之下，IBM的Millipede技术是一个更现实的方案。在基本原理上，Millipede与研究中的探针存储有些类似，都是在纳米尺度对存储介质进行加热烧熔来记录数据，但二者的实现方式截然不同。Millipede存储器有一个特殊的读写头阵列，该阵列由32×32个独立的读写头构成，读写头最尖端的直径只有10纳米，相当于头发丝粗细的万分之一，其对应的存储介质则是一种由双层有机材料薄膜和硅基层联合构成的多层结构。如果要写入数据，读写头的尖端会在几毫秒时间内被加热电阻快速加热到400摄氏度高温，同时读写头向下运动接触到存储介质的有机材料薄膜表面，瞬间即灼烧出一个直径10纳米的凹坑—每个凹坑都代表一个二进制数据。若要将数据读取出来，只要将读写头插入到这些数据凹坑，接着读写头尖端被加热电阻加热到300摄氏度左右，此时便可在不破坏凹坑结构的条件下将数据读出。另外，为了实现数据的寻址，Millipede采用一种读写头阵列固定，存储介质则以一定的频率和振幅作“X-Y”方向的平面移动。

相对而言，Millipede的存储密度比探针存储要小一些，它可以在1平方英寸（约6.45平方厘米）大小的芯片上获得125GB的数据容量，密度达到现有硬盘技术的十几倍之多。只要加大存储器的面积或采用立体结构，实现1TB以上的大容量完全可能。此外，Millipede也具有探针存储技术低能耗的优点，在非工作状态下无需消耗能源，很适合用于移动设备中。但不幸的是，尽管以读写头阵列实现并行工作，Millipede存储器还是无法摆脱读写速度慢的缺陷，这也是IBM未来的技术重点。

在实用化研究方面，Millipede远远超越还停留在原理实验阶段的探针存储。早在2002年，IBM就拿出Millipede存储器原型，从外观上看它只是一枚小小的芯片，存储密度达到每平方英寸400Gb，速度仅有可怜的32Kbps。IBM表示，Millipede技术在未来十年内可能都不会投入到实际应用中，它更多是作为一种前瞻性的基础研究，一旦该系统能得到完善将产生巨大的影响力。

多层光盘：

低成本、高效益的新思路

相对于计算机硬盘，光存储设备对容量的要求并不是太紧迫。现有的DVD光盘提供4.7GB容量，可装载两个小时的电影。在数据应用方面，多数软件都还在使用老旧的CD技术，DVD数据盘仍然不太常见。在2005年，我们将看到Blu-Ray Disc和HD DVD进入实用阶段，光盘的存储容量将朝向单碟20GB以上规格迈进。然而，人们对存储容量的需求永无止境，光盘的容量越大、可以装载的数据越多，用户的数据管理工作将变得越简单，光盘制造产业对环境资源造成的破坏也将大大变小。在这种思想指引下，一些企业积极从事大容量光盘的研究，Constellation 3D公司和Reveo公司就是其中的典型代表，这两家公司均已提出具有高可行性的技术方案，可轻松让一张5英寸光盘装载100GB以上数据，未来更可实现1TB的超大容量。

目前光存储技术的容量瓶颈

我们知道，不管CD、DVD还是Blu-ray Disc技术，它们所使用的都是共同的原理：光盘上有一个薄薄的反射层和无数肉眼看不见的凹凸沟槽，二进制数据就调制在那些沟槽之中。如果要将数据从盘片上读出，就要将激光束照射在凹凸沟槽的位置上，并根据所返回的光信号来判定读出的数据是二进制“0”还是“1”。光盘的容量越大，凹凸沟槽的密度就越高，激光波长就越短，反之亦然。这方面知识之前有过很多探讨，大家应该不陌生，如CD技术使用的是780纳米波长激光，DVD技术则使用650纳米激光，二者都是属于红色激光波段。而Blu-ray Disc为了达到25GB以上的高容量，就必须使用波长405纳米的蓝色激光，“Blu-ray Disc”由此得名。但是，如果要将光盘容量提升到100GB以上，依靠加大光盘凹凸沟槽密度、缩短激光波长的老路是非常困难的，且代价高昂。为此，Constellation 3D公司和Reveo公司都进行深入的研究，双方都希望能够找到利用激光的频率来表示二进制数“0”、“1”的新办法，最终制造出带有多层存储结构的海量光盘。在几年之前，两家公司相继拿出自己的技术方案，双方都声称自己的技术可让光盘获得1TB的超高容量，而在原理上又完全不同。

Constellation 3D的FMD多层光盘

Constellation 3D公司拿出的是一项名为“FMD（Fluorescent Multilayer Disc，荧光多层碟）”的技术，该技术就是在光盘数据层的凹凸沟槽处涂上不同的荧光物质来表示“0”或“1”，工作时光驱的激光束扫过光盘，接受照射的荧光物质就会出现发光效应，但所发出光的频率与激光的频率并不相同。接下来，反射的荧光被位于光驱的荧光检测器接收，并将其还原为数据信号。如果我们在数据层上涂上多层不同的荧光物质，便能制造出容量翻番的大容量光盘。据悉，Constellation 3D公司目前已经在实验室里成功制造出10层结构的光盘，它的容量达到50GB，且仅是基于传统的红光技术。相关研究还表明，如果在一张5英寸光盘上铺设100层不同的荧光物质数据层，再采用高密度的Blu-ray Disc或HD DVD光盘结构以及405纳米波长蓝色激光，就能够获得单碟1TB的容量。至于读写速度，FMD技术也表现突出，驱动器在任何时刻都可以对不同的荧光层并行操作，性能超过现在的IDE硬盘没有任何问题。

FMD除了可用于5英寸标准光盘外，还可以用作数码存储器，在数码相机、MP3播放器、数码摄像机、HDTV录像机等需要大容量存储介质的产品中都有不错的发展空间。而固有的低成本优势将成为它的杀手锏，想想看，一个20GB容量的FMD微型光盘只需要区区数美元，这将是微型硬盘和各类闪存卡的灾难。不幸的是，FMD一直受到业界的冷遇，因为如果它真的进入实用，整个存储产业恐怕都将被它颠覆。这显然是其他存储企业所不愿意看到的，至于Constellation 3D自身，只是一家规模不大的技术型企业，根本没有实力将FMD单独推广。

Reveo的CLC方案

Reveo公司也是多层光盘技术的研究者，但它找到了不同于FMD的另外一套办法。使用“CLC（胆固醇型液晶片）”液晶聚合物作为光盘数据层的反射镀层，这种物质只对特定波长的激光起反射作用，其余波长的激光则可以毫无阻碍的穿透。这样，我们也可以制造出多个数据层的大容量光盘，每个数据层使用不同的CLC材料作为反射镀层。相应地，激光器应具有发射多种波长激光的能力，且每种激光只对指定的数据层有效，对其他数据层毫无干扰。

不妨将FMD与CLC技术进行对比：FMD技术的不同荧光层可以产生不同频率的反射光，每一种频率对应一个数据层，实际的数据凹凸沟槽其实只有一个；而CLC盘片则存在许多个数据记录层，每一个数据层的反射面都镀上CLC液晶，驱动器若发射出某一波长的激光，也只会到达特定的一层，对其余的CLC液晶反射层毫无影响。虽然此举可实现多数据层记录，但它也存在很大的弊端：第一，CLC方案在技术上过于复杂。有多少个数据层就要求驱动器能发射出多少种波长不同的激光，目前的激光器最多也只能实现双波长方案，难以满足CLC的要求；第二，光盘深度的有限性让CLC不可能实现媲美FMD的100层结构，能达到10层就非常了不起了，能否达到宣称的1TB容量非常值得怀疑；第三，技术的复杂性让CLC成本过于高昂，很难得到市场的认可。从这些角度来看，CLC在实用价值上明显逊于FMD方案。

前瞻：从概念到现实的跨越

尽管都存在不同程度的困难，但以全息存储、蛋白质存储、探针存储/Millipede、多层光盘为代表的新概念存储技术都努力朝向实用化迈进。与其它应用型技术不同，这些前卫的存储技术都是从零起步，提出最基本的原理，科研人员在实验室中证明其可行性之后才能进入到原型样品的研究，并一一解决凸现出的大量技术难题。最后，才是考虑如何进入批量生产阶段。当这些工作都完成之后，上述技术才可能真正从概念走入现实。然而，这其中的每一个环节都需要耗费大量的精力和漫长的时间，几乎没有多少企业愿意在一种不确定的技术上“浪费时间”，大学实验室和一些科研机构往往承担起这个职责，在某项技术可获得预期实用化之后企业才会跟进。由于每一种概念技术的研究都极具挑战性，在研究过程中往往会出现许多戏剧化的转折，以全息存储为例，早在上个世纪70年代人们就试图让其进入实用，但在实验室研究多年之后依然没有突破性进展，导致人们对它的可行性提出广泛质疑，美国政府干脆就放弃了对该项目的赞助。峰回路转，InPhase公司的卓越成就让全息存储获得飞跃，它也由此成为最早可进入应用阶段的“概念存储技术”，并极有机会完全代替硬盘、成为计算机的主力存储系统。相比之下，蛋白质存储、探针存储就没那么幸运，它们都停留在原理论证和实验原型的设计阶段，距离实用尚有非常遥远的距离。IBM的Millipede固然是领先一步，但它仍然存在巨大的技术难题需要解决，估计10年之内都无法付诸实用。最无辜的当属Constellation 3D公司的FMD多层光盘方案，这项卓越的技术在2002年底就研究成功，可它却受到业界的冷遇—光存储产业的巨头们都不愿意失去对现有标准的掌控权将市场拱手让给Constellation 3D公司，加上业界对海量光盘的需求还不是特别迫切，固守自己的CD、DVD乃至Blu-ray Disc或HD DVD更划算一些，FMD技术固然完美无缺也难以进入实用。不过，FMD的思想应该会对光存储业界有所启发，在5-10年内，业界必须着手于Blu-ray Disc的下一代标准制定，FMD将是一套低成本、易于实现且具高可用价值的参考方案。

篇幅所限，我们向大家介绍的只是这些概念存储技术的整体情况。在未来的时间里，《个人电脑》将会对这些新技术进行持续跟踪，在时机成熟的时候，我们将会向大家详细介绍全息存储、蛋白质存储、探针存储、Millipede、多层光盘等概念技术的所有细节，到时大家可以对这些技术有更深入、更全面的了解。

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