“2020中國500強企業高峰論壇”于2020年9月27日至28日在河南省鄭州市舉辦。華中科技大學武漢光電國家研究中心教授謝長生出席“第四屆信息安全產業發展論壇”并演講。

　　以下為演講實錄：

　　謝長生：剛才兩位領導和倪院士從國家戰略高度和一個很宏觀視角講了他們關于信息技術的觀點。我這里主要集中在一個比較具體的，可以在中國能夠很好發展的，甚至有可能在世界走在前列的技術做一個介紹。

　　我這個題目叫做新基建新決策數據中心中的光存儲，因為光存儲目前經過我們產業界和學術界的努力，現在已經成為一個能夠進入數據中心的新產品，未來根據我們的研究它應該在現在冷數據存儲上有更大空間，所以我把我們研究的一些新的進展跟大家做一個匯報。

　　數據中心，剛才倪院士講是新基建一個非常重要的內容，現在云計算越來越多成為信息服務的新模式，所以現在有公有云，像阿里云、工業云等等都越來越大，還有各個行業的私有云的發展也方興未艾，所以各種規模的數據中心是云計算的基礎設施也是新基建的重要內容。

　　現在現在這么多手機和終端產生的數據，還有物聯網產生的數據會急劇增長，這是一個數據增長圖，我們到2025年會達到175ZB，這么大的量當中冷數據占到80%以上，那我們看一下到底什么是冷數據？大家都用微信，大家每天上載的微信照片騰訊公司統計每天上傳有12億張，一上傳上去平均每一張會有十個人點贊，這樣的訪問量就是百億，這是熱數據。第二天迅速變冷，一周以后訪問量會更少，你說一個月之后你這個訪問量極少，這就是冷數據。

　　所以熱數據、溫數據、熱數據，冷數據占80%以上，每天12億張每天日積月累每天需要的容量太大了。冷數據實際上有很多很多種類，比如說互聯網冷數據，生活冷數據、健康冷數據，這些和人有關的數據保存的時間至少要和人的壽命相當，80年的保存時間是一個合理的要求，所以我們現在還有檔案冷數據、科研冷數據，這樣我們冷數據存儲到底提出了什么挑戰呢？我們看兩個詞，一個叫Big  Data，這個是熱詞，還有一個詞叫Lang Data這是一個冷詞，冷數據提出一個什么挑戰呢？一個是大的挑戰，一個是長的挑戰，長的挑戰就是要保存幾十年、幾百年，有的還要永久保存。還有一個問題就是成本的挑戰，現在數據的集聚生長是成本壓力的逐漸增大，現在很多互聯網公司找我們談，現在冷數據越來越多，按照我們現在用硬盤的方式成本已經不可忍受了，所以這個成本挑戰表現介質成本、環境成本、更換成本等等，現在云服務商明顯開始感到冷數據成本壓力比較大了。

　　現在的冷數據有兩類，有一類是訪問程度低，但是保存時間要求不長，還有一種是訪問頻度低但需要長期保存的數據，比如說歸檔數據、災備數據等等。我們對冷數據而言，長壽命是它更嚴峻的挑戰，為什么呢？因為硬盤的壽命平均只有五年，磁帶有十年，光盤目前取決于你用什么光盤，有的可以保存幾十年，還有一個玻璃光盤可以永久保存。那

　　我去年參加一個研討會，就是數字資源長期保存研討會，數字資源保存對國家非常重要，我們還成立了國家數字資源長期保存體系工作組，叫NDPP，工作我覺得非常到位，就是從法律法規、管理制度、技術體系全面考慮，而且現在正在規劃建設國家的文獻戰略儲備庫，投入巨大，但是他們覺得技術上還是有問題，現有的技術問題維持費用，所以希望有技術支撐。

　　其實人類寶貴財富是需要長久保存的，比如說好萊塢電影膠片，磁帶庫、圖書館，所以這樣需要用好的手段，比如說國家基因庫提出一個一個詞就是“超存”，就是既超大又超長，每人基因數據100GB，100萬人需要100PB，這樣存儲下去容量非常大，而且如果要研究幾代人基因的話最好有幾百年的信息存儲，這對存儲技術提出非常高的挑戰。

　　互聯網之父說如果我們不注意現在的數據保存，就進入一個數字黑暗時代，未來的人們可能就不知道21世紀的歷史記錄了，所以世界網絡協會開展一個調查就是如何保存信息100年，最后反饋回來的信息是很多行業都有需要。而且美國制定了一系列法律法規，就是規定你必須要保存數據多少年做了強制性規定。

　　我們現在就談談冷數據目前到底有哪幾種方案？分別就是硬盤、磁帶、光存儲，我們看一下這幾種的總體成本有巨大區別。這是國外一個分析，就是說75年一個保存周期，如果你用硬盤五年要換一次，這樣的成本是極具增高。磁帶是十年換一次，光盤是50年換一次，所以這個成本是有巨大區別的。現在的互聯網公司基本上還是用硬盤，硬盤壓力承受不了的時候用更大容量的WD硬盤，但是我們覺得這個還有一些問題。磁帶還是比較好的方案，但是它也有粘連的問題，兩到三年要倒帶，還有磨損的問題等等。冷數據現在出現一個新角色，就是光存儲，光存儲的壽命是最長的，現在是50年以上，而容量提升潛力最大，成本優勢也大，這個在中國應該是開始于十年前的一個布局，十年前大家知道以前我們是聽音樂、看碟子，是有光盤，后來網絡發展起來以后這個就沒落了，但是我們十年前在國際會議上提出光存儲要戰略轉型，就是要發展光存儲。第一個十年我們就用藍光光盤做一個大的系統出來，這樣相對容易一點，現在已完成，包括我們現在紫晶的也是在十年之內完成的產品，目前也已經上市了。后面的十年是更新的光存儲，我們的信心在哪里呢？就是光存儲還沒有利用到多維度和超衍射極限，所以光存儲在未來還有很大的提升空間。

　　那么我們在第一階段就是已經過去的十年，它是用藍光光盤做，它的好處就是壽命長，能耗低，高可靠，但是它有兩個缺點，就是光盤容量小，那怎么辦呢？我們就大規模往光盤庫堆容量。第二個是速度慢，我們就采用磁光電融合，另外一個是高度并行，幾十個光驅同時刻錄，這樣解決它小和慢的問題，所以這樣經過十年的努力，包括我們和紫晶合作做了光盤庫是世界上容量最大的，應該說自主的不比日本差。

　　我們最近兩年又開發了更低成本的，就是使它入門成本也低了很多。下面我就稍微介紹一下我們正在研究的三種未來的存儲技術，一個是全息存儲，這個離實用化最近。然后是五維玻璃永久存儲，還有雙光束超衍射存儲。我們首先看全息存儲，實際上是用兩束光雙軸全息存儲，我們這個技術比日本還更先進一些，這些技術細節我就不仔細講了，我只是介紹一下。第二個技術是突破衍射極限技術，這個是得了諾貝爾獎的，是用兩束光，一束把它打開，還有一束把它演變，這樣在中間那個地方形成一個洞，最后出來的可以把它縮小，這個縮小以后存儲容量一下子可以上去很多，這個技術以前是用到超分辨成像，現在用到超分辨存儲。現在我們這個已經做出來的結果是可以達到600納米，現在大概可以做到50、60個納米。另外第三種技術就是在玻璃上用多維技術進行存儲，這個剛開始做的時候是英國南開普敦大學做出來的技術，現在這個發明人已經回國了，微軟看重了這個技術，就跟英國合作，他們現在就把好萊塢的電影存到他們一個玻璃上永久保存，這個當時都是很大的新聞，就是說這是世界上保存時間最長的技術。最近他回國以后我們一起做了一些工作，就是用深度學習提升讀取速度和降低原始誤碼率，還有就是把5D變成6D，并且要向7D進軍，這樣數字容量可以進一步提高，所以這些都在實驗室已經取得很好的進展。

　　目前中國在光盤庫設計理論和核心技術方面應該是領先的，因為大家可以看到國際上對我們這些研究還是非常承認的，而且我們發表的文章是國際上首次關于光盤庫的文章，另外我們現在是集中了最強的力量。我們對三種冷存儲方案形勢進行了評述，硬盤可以發展應用，但是政治因素不確定性很大，如果哪天美國說不賣硬盤給我們了，那數據中心會遇到很大困難。磁帶機和帶庫完全由美國控制，但是光存儲中國多家企業已經完全掌握了光盤庫的技術，而300G以下的光盤和光驅已經可以國產，但是2500G的還是日本控制，但是我們能看到的信心是在下一代就是更新的光盤基礎上，我們的研究其實是比日本更多的，可以跨越藍光，所以以后大容量的光盤庫已經有了，再加上新一代光盤，把這兩個一結合，那很可能有希望成為中國領先的方案。

　　最后說幾句話，就是冷數據存儲在當前和未來都是十分重要的技術，隨著時間的演進人們將越來越認識到它的重要性，就是越往后越認識到它的重要性，而光存儲是數據中心冷數據存儲的新角色，適合于中國獨立自主發展的冷存儲道路，而且應該是未來最有優勢的數據存儲技術，中國有希望在這個領域取得領先，而且發展成新的大產業。

　　謝謝大家！

　　新浪聲明：所有會議實錄均為現場速記整理，未經演講者審閱，新浪網登載此文出于傳遞更多信息之目的，并不意味著贊同其觀點或證實其描述。

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責任編輯：梁斌 SF055