Optische Medien haben in vielen Bereichen ausgedient, doch Forscher arbeiten an einer neuen Massenspeicher-Disk. (Bildquelle: Unsplash/Phil Hearing)

Optische Medien finden im durchschnittlichen Rechner heutzutage kaum noch Relevanz, wie Kollege Peter jüngst bei seiner Neuanschaffung feststellen musste.

Die vermeintliche Unbeliebtheit der Datenträger im Konsumentenbereich hindert Forscher der Universität Shanghai aber nicht daran, die Grenzen der möglichen Kapazität auszuloten, vor allem mit Blick auf die langfristige Archivierung.

Das Wichtigste in Kürze

Forscher der Universität Shanghai entwickeln neue Disk mit 1,6 Petabit Kapazität
Neues Material und spezielle Technik ermöglichen die hohe Speichermenge
Zukünftige Arbeit zielt auf Verbesserung von Geschwindigkeit und Haltbarkeit ab

In einem neuen Forschungspapier stellen die Wissenschaftler eine neue Disk vor, die satte 1,6 Petabits (200 TByte) an Daten aufnehmen kann.

Zum Vergleich schafft die klassische CD 700 MByte, Dual-Layer-DVDs immerhin bis zu 8,5 GByte - geschlagen werden alle von modernen Blu-Ray-Disks, die bis zu 100 GByte fassen.

Um die Menge der Petabit-Disk zu veranschaulichen, reicht ein Blick in den benötigten Speicherplatz für eine Steam-Installation von Baldur's Gate 3: Hier werden 150 GByte freier Speicher genannt; die neue Disk hätte also Platz für etwas mehr als 1.300 Installationen (Mods mal ausgenommen).

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Wie wird die Kapazität erreicht?

Wie die Forscher im Nature-Journal (via SCMP) darlegen, liegt der platztechnisch riesigen Disk ein eigens entwickeltes Verfahren namens »dye-doped photoresist (DDPR) with aggregation-induced emission luminogens (AIE-DDPR)« zugrunde.

Damit ist ein neues Material gemeint, das sich etwa in »farbstoffdotierter Fotolack mit aggregationsinduzierten Emissionsluminogenen« übersetzen lässt. Dieses neue Material wird benötigt, um hunderte Schichten mit einer Dicke von einem Mikrometer übereinanderzustapeln.

Extrem vereinfacht erklärt handelt es sich hierbei um eine komplexere Version der Dual-Layer-Technik, die wir bereits aus Blu-Ray-Disks kennen - nur eben mit dem oben genannten Material und anderer Strukturbreite.

Mithilfe dieser neuen Schichten sollen Forscher die maximale Kapazität von 1,6 Petabit erreicht haben.

Welche Nachteile gibt es?

Mit dieser Masse an Schichten gehen auch neue Probleme einher, etwa die Geschwindigkeit. Denn mehr Schichten bedeuten zeitgleich auch größere Empfindlichkeit der Disk, sodass das Lese- und Schreibtempo gezügelt werden müssen.

Überhaupt benötigt die Petabit-Disk zwei spezielle Laser: Ein 515-nm-Femtosekunden- sowie ein ringförmiger 639-nm-Laser, die jeweils für die Polymerisierung eines Punktes sowie dessen Deaktivierung zuständig sind.

Zum Auslesen werden wiederum ebenfalls zwei Laser benötigt, auf die das Forschungspapier allerdings nicht eingeht. Nehmen wir beispielhaft die maximale Geschwindigkeit der klassischen CD-ROM her (11,06 MB/s), würde allein das Auslesen einer kompletten Petabit-Disk mehrere Tage dauern.

Nicht ganz so speziell geht es bei der Haltbarkeit zu: Die Forscher geben eine Lebensdauer von 50 bis 100 Jahren an - ein sehr grober Zeitraum, der aber immerhin für einige Archivierungsvorgänge ausreichen würde.

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Wie geht es weiter? Laut den Forschern soll künftig an den beiden Stellschrauben gearbeitet werden; also sowohl die Geschwindigkeit als auch die Haltbarkeit verbessert werden.

Ist dies gelungen, sehe man die Petabit-Disk als »Speicherort von Familien für alle wichtigen Daten«. Inwieweit die neue Disk aber je den Massenmarkt erreichen wird, bleibt abzuwarten.