 |
|
|
Trong mười năm gần đây, Cơ quan dự án nghiên cứu phát triển quốc phòng Mỹ (DARPA) và hai đại gia công nghệ cao IBM và Lucent Bell Labs đã đi đầu trong việc phát triển thiết bị lưu ba chiều. Sản phẩm mô hình do Lucent và IBM phát triển có khác biệt đôi chút, nhưng hệ thống lưu trữ dữ liệu ba chiều (HDSS) của họ đều dựa trên cùng một nền tảng. Những thành phần cơ bản tạo nên thiết bị này bao gồm:
- Tia laser argon xanh
- Dụng cụ tách tia laser
- Gương điều khiển tia laser
- Màn hình tinh thể lỏng (bộ điều biến ánh sáng không gian)
- Kính hội tụ tia laser
- Tinh thể lithium-niobate hoặc polymer quang
- Camera có thiết bị tăng điện tích CCD (Charge-coupled device).
Khi phát tia laser agon xanh, dụng cụ tách sẽ tạo ra hai tia. Một gọi là tia tín hiệu, sẽ đi thẳng, vượt qua gương và xuyên qua bộ điều biến ánh sáng không gian.
Bộ điều biến ánh sáng là một màn hình tinh thể lỏng hiển thị các trang dữ liệu nhị phân dưới dạng các hộp sẫm màu. Thông tin trên trang mã nhị phân này được tia tín hiệu truyền sang tinh thể lithium-niobate nhạy cảm với ánh sáng (Một số hệ thống sử dụng polymer quang thay thế cho tinh thể). Tia thứ hai, gọi là tia tham chiếu, bắn ra khỏi dụng cụ phân tia và theo đường riêng đi đến tinh thể. Khi hai tia gặp nhau sẽ tạo ra họa đồ giao thoa, lưu dữ liệu mà tia tín hiệu mang đến tại một khu vực nhất định trong tinh thể. Dữ liệu được lưu chính là dạng ảnh ba chiều.
Một trong những ưu điểm của hệ thống lưu ảnh ba chiều là có thể nhanh chóng và cùng một lúc lấy ra toàn bộ trang thông tin. Để lấy được và khôi phục lại trang dữ liệu lưu trong tinh thể, tia tham chiếu được hướng vào tinh thể dưới cùng một góc so với lúc lưu trang dữ liệu đó. Mỗi trang được lưu ở một vị trí khác nhau phụ thuộc vào góc tia tham chiếu tiếp cận tinh thể. Trong quá trình khôi phục, tinh thể sẽ làm nhiễu tia tham chiếu, vì vậy cho phép tái hiện trang dữ liệu gốc lưu trong đó. Sau đó, trang này được chiếu lên camera có thiết bị tăng điện tích CCD, thông tin được diễn giải, số hóa và chuyển đến máy tính.
Yếu tố then chốt trong hệ thống lưu dữ liệu ba chiều là góc tia tham chiếu được bắn vào tinh thể để lấy dữ liệu ra. Góc này phải hoàn toàn khớp với góc ban đầu khi lưu dữ liệu. Sự chênh lệch dù chỉ một phần nghìn mm cũng sẽ khiến cho việc khôi phục dữ liệu thất bại.
Cái hay thực sự của công nghệ này là một số lượng lớn các tệp thông tin ba chiều được lưu theo cơ chế chồng lên nhau trong cùng một thể tích chất cảm quang. Những gì cần để thực hiện điều này là tia tham chiếu của mỗi ảnh ba chiều có góc tiếp cận tinh thể hoặc bước sóng khác nhau một chút. Những tính toán lý thuyết cho thấy có thể áp dụng kỹ thuật ảnh ba chiều để lưu 1 Terabyte (1.000 Gb) dữ liệu lên một đĩa nhỏ như đĩa CD (đĩa DVD hiện tại lưu được chưa đầy 20 Gb).
Hơn nữa, công nghệ này cho phép đọc dữ liệu với tốc độ (thực hiện trong phòng thí nghiệm) là 1 tỷ bit/giây, ít hơn gấp 60 lần so với DVD. Thời gian truy cập nhanh như vậy là nhờ tia laser, cốt lõi của công nghệ, di chuyển với tốc độ lớn hơn rất nhiều so với các thiết bị trong ổ đĩa thông thường.
Tóm lại, về lý thuyết, không công nghệ lưu trữ nào từng được phát triển đến nay có thể sánh với lưu trữ ba chiều, cả về dung lượng và tốc độ.
Phan Khương
Còn tiếp