Главная > Оптика > Оптическая голография, Т.2
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Глава 10. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

10.1. ХРАНЕНИЕ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

Т. Гейлорд

10.1.1. Применения голографического хранения цифровой информации

10.1.1.1. Расширение спроса

Хранение и восстановление информации имеет фундаментальное значение практически во всех сферах человеческой деятельности. Частные лица, большие и малые предприятия, правительственные учреждения и многие другие организации занимаются решением этой проблемы. Разработка электронных вычислительных машин вызвала острую необходимость в обширной, хорошо организованной и эффективной памяти. Стремительный рост мощности

Рис. 1. (см. скан) Сравнение различных типов памяти по времени поиска и емкости памяти.

вычислений сопровождался непрестанно возрастающей потребностью в достаточно объемных, быстродействующих и недорогих системах памяти для хранения цифровой информации.

Общее представление о развитии систем памяти можно получить из рассмотрения времени поиска в системе памяти как функции ее емкости и цены на бит информации для различных технических решений систем памяти.

Рис. 2. Сравнение различных гипов памяти по времени поиска и стоимости на бит хранимой информации.

Эти данные приводятся на рис. 1 и 2. Хотя границы между различными системами памяти весьма расплывчаты и непостоянны, совершенно очевидно, что для неголографических типов памяти существует взаимозаместимость между временем поиска, с одной стороны, и емкостью памяти или стоимостью бита — с другой; иными словами, быстрый поиск связан с малой и дорогой памятью, а для медленного поиска возможна большая и менее Дорогая память. Оптическая голографпческая память представляет собой одну из возможностей для преодоления этого якобы присущего памяти противоречия

10.1.1.2. Архивная память

Потребности в памяти с высокой емкостью можно разделить на несколько категорий в зависимости от требуемых характеристик поиска. Возможно, наиболее мягкие требования предъявляются к категории архивной памяти, или к системе поиска документов. В этой категории большой объем информации должен храниться в центральной памяти, а поиск носит эпизодический характер. В качестве примеров можно привести библиотеки, архивы страховых, медицинских, сейсмологических, криминалистических данных, патентных документов, акционерных сведений, стандартных программ ЭВМ, оборонной и почтовой информации. Множество государственных и частных организаций постоянно пользуются библиотеками магнитных записей, содержащих свыше 200 000 катушек магнитных пленок. Такой способ хранения информации обходится недешево, а поиск информации является слишком долгим. Эта категория хранения требует главным образом памяти только со считыванием (без записи в процессе эксплуатации).

10.1.1.3. Хранение информации с преимущественным считыванием

Другая категория систем хранения, аналогичная первой, включает такое хранение информации, при котором она время от времени может изменяться. Это требует памяти с преимущественным считыванием. В памяти такого рода данные добавляются или изменяются по типу ЭВМ, но происходит это весьма редко. Примерами информации, которую необходимо хранить в таких системах памяти, являются кредитная информация, списки личного состава, информация о ценах, номера телефонов, акционерные сведения, большие инвентаризационные описи, данные о погоде для долгосрочных прогнозов и большие информационные массивы.

10.1.1.4. Скоростной регистратор

Третья категория систем хранения характеризуется высокой скоростью записи информации и временным ее запоминанием. В качестве примера можно привести оптические системы связи с высокой скоростью передачи числовых разрядов. В оптической связи эффективное использование турбулентных каналов требует очень высокой емкости, а также очень быстродействующей, реверсивной и обширной оперативной памяти, предназначенной для записи информации за временные интервалы, когда эти каналы прерваны. Другой пример — запись информации во время полета космического зонда. В обоих случаях большое количество информации необходимо записать за короткий промежуток времени. Если

информация зарегистрирована, она в дальнейшем может быть передана при низких скоростях с целью уменьшения ошибок при передаче. Решение таких задач требует скоростного регистратора.

10.1.1.5. Быстродействующая реверсивная память

Четвертая категория систем хранения требует больших скоростей считывания, записи и стирания информации. Наиболее очевидным примером этой категории памяти может служить память ЭВМ как общего, так и специального назначения. Современные ЭВМ используют сложную систему устройств памяти. К наиболее важным из них относятся магнитные ленты, диски, барабаны и сердечники, а также полупроводниковые блоки памяти. На рис. 1 и 2 графически представлены время поиска, емкость памяти, а также стоимость бита хранимой информации. Современные ЭВМ для эффективных вычислений используют комбинацию больших, но медленных устройств памяти и малых, но быстрых. Голо графическая оптическая память благодаря очень высоким потенциальным возможностям по емкости и скорости произвольной выборки открывает перспективы замены большого класса современных систем памяти. В настоящее время разработаны некоторые системы памяти с высокой емкостью на неоптических принципах. Среди них система терабитиой памяти, разработанная фирмой «Агпрех» (ТВМ), и система фирмы «Grumman Masstape». Как видно из рис. I, для этих систем время поиска около 10 с. Максимальные емкости составляют бит и бит соответственно для системы Grumman Masstape и Однако несмотря на достаточный для большинства практических случаев объем памяти этих систем, большие времена поиска делают их непригодными для задач, которые требуют быстрого поиска произвольной информации в памяти.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление