社交網(wǎng)站Facebook沉睡的數(shù)據(jù)文件超過數(shù)千TB，對于這些數(shù)據(jù)，絕大多數(shù)用戶都不會再去觸及它們，但是Facebook公司仍然需要保留它們。目前，該公司正尋找一個適當?shù)慕鉀Q方案，希望能夠解決這些數(shù)據(jù)的存儲問題。存儲容量并不是什么問題，但數(shù)據(jù)的長期儲存卻是一件不容易的事情。實際上，這對于所有的社交網(wǎng)絡(luò)站點來說都是一個難題，用戶的數(shù)據(jù)不斷地積累，而無論是用戶還是服務(wù)供應(yīng)商，都希望能夠長期地保存這些數(shù)據(jù)。因此，F(xiàn)acebook在2013年的閃存峰會上呼吁存儲設(shè)備制造商“做你們所能想象的最簡單的閃存但要大和便宜”，理論上講，如果用于數(shù)據(jù)的長期保存，閃存比其他形式的存儲介質(zhì)更有優(yōu)勢。不幸的是，這一理論并不適用于現(xiàn)有的固態(tài)硬盤、閃存盤等閃存存儲設(shè)備。

目前，社交網(wǎng)站已經(jīng)開始使用藍光光盤給用戶上傳的圖片文件存檔。2014年2月，F(xiàn)acebook公司公布了長期存檔的方案：將使用由10 368個藍光光盤（XL）組成的機架進行存檔，每個XL藍光光盤可以保存100GB的數(shù)據(jù)，每一個機架的存儲容量將達到1PB，它們將通過16個藍光刻錄機并行地讀寫。

對于家庭用戶來說，刻錄機也同樣有價值，暫時仍未到拋棄它們的時候，因為光盤仍然是長期存檔的好介質(zhì)，反倒是個人用戶普遍使用的硬盤等磁盤介質(zhì)雖然相對穩(wěn)定，但卻并不可以依賴。而對于大量的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的備份介質(zhì)磁帶仍然是一個不錯的選擇，目前相關(guān)的技術(shù)仍然在不斷地發(fā)展中，這為我們提供了更多的選擇。

千年不變的石頭

現(xiàn)在很多電腦已經(jīng)不再配備刻錄機，超薄筆記本電腦、平板電腦上不可能配備刻錄機，就連臺式電腦配備刻錄機的也越來越少。對于需要將數(shù)據(jù)長期存檔的用戶來說這是一個問題，因為現(xiàn)有的磁性或閃存存儲設(shè)備僅能夠?qū)?shù)據(jù)保存幾年，只有使用DVD和藍光光盤進行備份，數(shù)據(jù)才能夠保存數(shù)十年。當然，這里所謂的數(shù)十年，必須采用合適的材料和將光盤存儲在一個最佳的位置，普通的空白光盤是不可能達到這一保存年限的。

普通的刻錄盤有一個透明的盤體，通過有機染料層來記錄數(shù)據(jù)，并利用金屬反射層進行讀取。兩個層中的任何一個暴露在陽光、空氣或水分中，都可能分解而導致數(shù)據(jù)無法被讀出。試驗證明，如果采用金作為金屬反射層的材料，那么堅持100年是沒有問題的，保存30年更是不在話下。然而，非常嚴峻的問題是，許多普通光盤只能夠保存短短的幾年。

其他材料制成的特殊盤片可以保存得很久，近幾年，Millenniata已經(jīng)在銷售一種通過類似石頭的無機層保存數(shù)據(jù)的DVD光盤M-DISC。無機化合物數(shù)據(jù)層具有反射和記錄雙功能，并且M-DISC光盤和普通的數(shù)據(jù)光盤不同，它不容易受到環(huán)境的影響。由于Millenniata和LG等驅(qū)動器制造商的緊密合作，因而有一些普通的刻錄機也可以刻錄M-DISC盤，而配套的DVD M-DISC盤片折合人民幣一片只需約20元。另外，Millenniata最近已經(jīng)開始在自己的商店銷售藍光M-DISC盤片，并預(yù)計從2015年起開始銷售BDXL盤片。根據(jù)制造商的介紹，這些M-DISC盤片保存年限可以長達千年。這個結(jié)論顯然是模擬的測試結(jié)果，是將M-DISC盤片暴露于強熱和高濕度環(huán)境下模擬老化的過程而得出的結(jié)果。

由德國Syylex公司生產(chǎn)的GlassMasterDisc顯然比M-DISC盤更好，這種盤可以在90℃的溫度和85%濕度的環(huán)境下保存完好，包括M-DISC盤在內(nèi)的其他競爭者都不得不甘拜下風。然而，用戶無法自己將數(shù)據(jù)寫入GlassMasterDisc，需要將數(shù)據(jù)發(fā)送到Syylex，通過蝕刻方式將數(shù)據(jù)寫入GlassMasterDisc。

不過，GlassMasterDisc仍然是可以超越的，特溫特和弗賴堡大學的科學家進行一些研究，希望找出更多可以長期保存數(shù)字數(shù)據(jù)的方案。他們開發(fā)了由鎢制成并涂有氮化硅的盤片。這種盤片即使在600℃的溫度下也仍然完好無損，因而科學家們得出的結(jié)論是，壓力測試表現(xiàn)如此出色的盤片壽命完全可以長達一百萬年。而在這么長的時間里，由于沙漠風沙的侵蝕，相信金字塔也早已不復(fù)存在了。

新一代藍光存檔光盤將在2015年亮相，然而暫時還不知道它是否會被提供給個人用戶。索尼和松下目前正就存檔光盤做準備，據(jù)介紹，第一代的盤片數(shù)據(jù)將被刻錄成6層，容量將達到300GB，而隨后的版本預(yù)期容量將高達1TB。存檔光盤的保存壽命將長達50年，將會是用于備份的理想介質(zhì)，F(xiàn)acebook已經(jīng)準備好要使用它長期保存數(shù)據(jù)。

磁帶的沖擊

磁存儲介質(zhì)能以比較經(jīng)濟的成本保存大量的數(shù)據(jù)，目前個人用戶使用磁存儲介質(zhì)需要考慮的問題不多，但是未來幾年4K分辨率的視頻將逐漸普及，此時個人用戶將面臨一個選擇：選擇磁帶還是磁盤？對于大部分個人用戶來說都會選擇磁盤，特別是當4TB硬盤的價格也非常便宜的時候。然而，對于長期需要保存的數(shù)據(jù)來說，這或許是一個錯誤的選擇，因為機械硬盤這種特殊類型的存儲設(shè)備故障率非常高。

云服務(wù)供應(yīng)商Backblaze進行了多年的研究和分析，希望找出機械硬盤的故障原因。研究發(fā)現(xiàn)，第一年，大約有5%的硬盤出現(xiàn)故障，主要原因是硬盤的制造缺陷。而從第三年起，許多硬盤開始陸續(xù)出現(xiàn)故障，主要原因是機械磨損等硬盤的缺陷。因此，該研究分析表明，個人用戶并不適合依靠磁盤來保存數(shù)據(jù)，因為如果幸運的話，磁盤或許可以使用超過10年，但磁盤也可能僅僅1年就出現(xiàn)故障。

舊存儲設(shè)備的未來

磁帶是20世紀的存儲介質(zhì)，很長一段時間生產(chǎn)廠商各自為政，各自采用自己的系統(tǒng)，直到惠普、IBM和希捷建立線性磁帶開放（Linear Tape Open，LTO）作為磁帶的開放標準，這一切才有所改變。LTO磁帶作為一種開放標準的存儲介質(zhì)有自己的開發(fā)時間表，每一代都加入了新的技術(shù)和提供更高的存儲容量。目前的第六代LTO磁帶，有自己的文件系統(tǒng)和加密系統(tǒng)。而它的WORM功能對于長期存儲數(shù)據(jù)更為重要，所謂的WORM，是指“一次寫入、多次讀取”，磁帶只寫入一次數(shù)據(jù)，此后將被作為寫保護數(shù)據(jù)訪問。經(jīng)過專門研究磁帶驅(qū)動器的公司的測試，如果存儲在適當?shù)奈恢?，磁帶的保存壽命可以比硬盤更長，可以長達30年。唯一需要注意的是，高熱和高濕度的環(huán)境將會縮短磁帶的壽命。

LTO磁帶最近的一次更新將會改變磁帶的磁記錄材料，這將能夠進一步延長LTO磁帶的壽命，有可能可以保存50年之久。一直以來磁帶都采用金屬顆粒（鐵、鈷）作為磁記錄材料來存儲數(shù)據(jù)，但是這種材料已經(jīng)達到了它所能支持的最高存儲密度：必須有足夠的磁化粒子，才能夠確保驅(qū)動器獲得明確的磁信號。如果使用金屬顆粒，那么每一盤磁帶的最大存儲容量是6.25TB，而從2015年開始，采用新一代磁記錄材料的LTO 7磁帶預(yù)計存儲容量將可以達到16TB。LTO 7磁帶采用鋇鐵氧體作為磁記錄材料，這種新的材料磁化的效果實際上并不完美，但是它的粒子較小，可以支持更高的存儲密度。此外，它不容易受到腐蝕，這意味著，鋇鐵氧體的磁帶預(yù)期將會有較長的使用壽命。

壽命更長的閃存

電子存儲技術(shù)可以解決許多影響存檔文件長期保存的問題，熱量是唯一可以破壞電子存儲器的因素。閃存單元通過浮柵存儲電荷，通過一個較低的電壓就可以讀出所存儲的數(shù)據(jù)，但是如果要進行刪除操作，則需要較高的電壓來除去電荷。每個刪除操作，都會使一些電子縈繞在絕緣層，在進行一定數(shù)量的寫操作后，太多的電子停留在絕緣層中，這將會阻礙刪除操作而導致閃存單元無法使用。這種情況發(fā)生速度的快慢取決于閃存單元所存儲的不同電荷電平的數(shù)目，不同的電荷電平可以被用于存儲不同的數(shù)值。

以往的閃存單元（SLC）通常只存儲1個電荷電平，也就是1個閃存單元存儲1bit的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)如今的趨勢是每一個閃存單元（TLC）存儲3bit的數(shù)據(jù)，因此，必須保存8個電荷電平。這可以提高存儲密度，但是降低了閃存單元的壽命：TLC閃存可經(jīng)受約1 000次的寫入操作，而SLC閃存可承受100 000次。不過，從以上的介紹不難發(fā)現(xiàn)，如果閃存采用WORM的使用方法，也就是一次寫入后作為只讀介質(zhì)使用，那么以上的問題就都可以得到解決。測試表明，采用WORM方式使用閃存，在室溫環(huán)境下閃存可以保存數(shù)據(jù)約1 300年，但是需要注意TLC閃存應(yīng)該無法支持這么長的保存年限，因為較小的電荷電平的改變即可影響數(shù)據(jù)。

不幸的是，除了德國當局用于保存證據(jù)之外，WORM的閃存介質(zhì)需求非常低。SanDisk的記憶庫（Memory Vault）是一個例外，但它采用USB 2.0接口。我們必須考慮到一個問題，那就是接口可能會被廢棄，閃存的發(fā)展非常快，未來誰也無法預(yù)料。今天隨處可見的SATA固態(tài)硬盤，再過10年或者20年，誰也無法保證還可以找到使用它的設(shè)備。SATA接口對于固態(tài)硬盤來說已經(jīng)成為了瓶頸，很快將被PCI-E、NVM Express和M.2所取代。

除此之外，閃存也并不是最佳的電子存儲設(shè)備，目前發(fā)展中的技術(shù)將會提供更強大的電子存儲器，支持更多的刪除周期。目前最有前途的電子存儲器是相變存儲器（Phase Change Memory，簡稱PCM）和憶阻器，它們被認為是長期存檔的理想介質(zhì)。長期以來PCM都是被看好的，但是它在存儲電荷時涉及一個臨時加熱的方法，這導致PCM單元難被小型化。而采用憶阻器技術(shù)RRAM存儲單元則不會有這樣的問題。目前，美國已經(jīng)開發(fā)出了存儲密度能夠與最新閃存單元比肩的電阻式存儲器。與閃存比較，RRAM存儲單元的結(jié)構(gòu)非常簡單：非晶硅層位于兩個電極之間，當施加電壓時，通道將始終保持導電性。壓力測試表明，在85℃的溫度下，RRAM存儲單元的壽命將比閃存單元更長，這意味著采用該技術(shù)的數(shù)據(jù)載體可以更長時間地保存存檔數(shù)據(jù)，然而開發(fā)相關(guān)的技術(shù)可能還需要較長的時間。