大容量光アーカイブメモリ技術

大容量光アーカイブメモリ技術
東京理科大学
基礎工学部 電子応用工学科
教授 山本 学
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ストレージ市場
■ 電子データ量増大に伴い3つのアーカイブ市場が拡大すると予想
(a)従来型アーカイブ([email protected]'18): 公文書、映像アーカイブ 等
(b)クラウド型アーカイブ([email protected]'18): コンテンツクラウド 等
(c)低ビットコストによる新規アーカイブ([email protected]'18): 従来破棄していた情報を保存
($B)
アーカイブ市場の内訳
新規アーカイブ
80
アーカイブ市場全体
60
2.8ZB
(2012)
40ZB
(2020)
14 倍
(+39%/年)
70.4
クラウド型
従来型
40
40
20
17
22
30
0
2014 2015 2016 2017 2018
図: WW電子データ量の増大
図: WWアーカイブ市場規模予測
[出典:"THE DIGITAL UNIVERSE IN 2020"(IDC, 2012)]
[出典: IDC資料(2012)より予測]
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データ長期保管の高まり
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研究技術内容(1)
4
研究技術内容(2)
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研究技術内容(3)
新しく開発した多重方式により、現状DVDの400倍の超大容量ホロ
グラムメモリの開発に成功し、世界で初めて実用化に目途を立てた。
研究当初から実用化の観点に注力して開発を進めた結果、記録再生
の安定性、互換性、大容量性、転送速度に優れ、かつ光学系、メカ機
構も簡略化可能な3次元クロスシフト多重方式という新たな多重化技
術を開発した。
実験結果、検証結果
クロスシフト多重記録法
1ホログラムの入力情報(予定)
ディスク全面記録
拡大図
数1000個のホログラム列,シフト量は10μm
10 6 bits / holo.
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今後の進め方
本方式の実用化開発を進める
2020年東京オリンピック開催に伴う高精細映像のアーカイ
ブを第一ターゲットとして開発を進める
製品レベルの機器開発を共同で行える企業を募集
システムの構築に必要な機構系、光学系、制御系など多岐にわ
たる要素技術開発について、共同研究を行う形態。構築する
システムは連携する事業者が販売あるいはシステムメーカへの
開発技術供与。
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従来技術とその問題点
既に検討されているものには、角度多重記録による記録再生法
等があるが、
レーザビームの角度制御精度が0.02度以下を要求されシス
テムの信頼性に難
環境温度によるメディアの膨張収縮効果に対応する制御技
術が必要
等の問題があり、広く利用されるまでには至っていない。
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新技術の特徴・従来技術との比較
•従来技術の問題点であった、システム設計の余裕度を大幅に
改良することに成功した。
•従来技術に比べ大容量化に成功した。
•本技術のデータセンタへの適用により、アーカイブ情報の大容
量・長期保管(100年)が可能となり、ハードディスクと置き
換えることによりデータセンタで消費される電力消費量を1/5
∼1/10程度まで削減されることが期待される。
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想定ユーザ
規格化
次期光ディスク規格として規格化を検討
販売先
ビッグデータを保管・処理を行うハイパースケールデータセンター
を構築する事業者
・グローバル大手クラウド事業者
( facebook, Google, Amazon, Microsoft, 他)
・IoTデータをオンプレミスで保管・活用する事業者、機関
(政府機関、製造、研究機関、医療、他)
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実用化に向けた課題
現在、要素技術については可能なところまで開発済み。しかし、
システム化の点が未実施であり、総合評価に至っていない。
今後、高密度記録について実験データを取得し、ドライブに
適用していく場合の条件設定を行っていく。
実用化に向けて、ビーム位置決めの精度を向上できる技術を
確立する必要もあり。
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企業への期待
•制御機構、光学系の技術を持つ、企業との共同研究
を希望。
•また、今後増大するデータセンターで課題となっている
電力消費量についてその低減等を検討している企業、
IoTなどのセンサー情報の蓄積、NHKなどの映像アー
カイブ事業分野への展開を考えている企業には、本技
術の導入が有効と思われる。
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本技術に関する知的財産権
•
•
•
•
発明の名称
出願番号
出願人
発明者
:
:
:
:
記録媒体およびホログラム記録再生装置
特願2015-102691
学校法人東京理科大学
山本 学、吉田 周平、谷口 淳
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産学連携の経歴
過去に企業が必要とするホログラムメモリ用ソフトウエアを大学
から供給することを目的として共同研究を行った。
•記録再生シミュレーションソフト
:電気機器メーカ3社と実施
•光学設計ソフト(ロッドレンズアレイ用)
:光学機器メーカ1社と実施
•信号処理ソフト
: 電気機器メーカ3社と実施
•記録メカニズムシミュレーションソフト(重合反応)
: 媒体メーカ3社と実施
NEDOプロジェクト実施中(平成26年度∼28年度)
「エネルギー・環境新技術先導プログラム」
データセンタの省電力化を実現する大容量・高速光アーカイブ
システムの研究開発
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お問い合わせ先
東京理科大学
研究戦略・産学連携センター
担当URA 中村 優
TEL 03−5228−7440
FAX 03−5228−7441
e-mail ura@admin.tus.ac.jp
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