Les progrès faits en matière de stockage pourraient donner l’impression que nous sommes déjà arrivés à de telles capacités.
En fait, tout dépend des données stockées. Le texte, c’est bien connu, prend beaucoup moins de place que l’image ou la vidéo.
Pour commencer donnons quelques bases (normalisation de 1998) :
1 kilooctet (ko) = 1 000 octets
1 mégaoctet (Mo) = 1 000 ko = 1 000 000 octets
1 gigaoctet (Go) = 1 000 Mo = 1 000 000 000 octets
1 téraoctet (To) = 1 000 Go = 1 000 000 000 000 octets
1 pétaoctet (Po) = 1 000 To = 1 000 000 000 000 000 octets
Quelques ordres d’idées (les formats et les périphériques évoluent très vite, sans être une science exacte) :
– 1 kilooctet (ko). Par exemple, 200 pages de texte basique pèsent 1500 ko. Soit 1,5 Mo.
– 1 mégaoctet (Mo). Une image, selon son format, peut peser de quelques ko à plusieurs dizaines de Mo. Un fichier MP3 pèse environ 5 Mo.
– 1 gigaoctet (Go). Une unité qu’on connaît bien ; de la clef USB 32 Go aux disques durs des ordinateurs dont les capacités de stockage se sont considérablement développées en quelques années (permettant de stocker des centaines de Go).
Toujours pour garder un ordre d’idée, une vidéo se compte en Mo allant de 350 à 1 Go en moyenne, selon la durée et la qualité du film ou de l’épisode sur DVD. Pourtant la capacité de stockage d’un DVD peut aller jusqu’à 8,50 Go en double couche (recto-verso).
Un film sur Blu-Ray peut peser 12 Go par exemple ou bien plus… ou bien moins. Tout dépend de la façon dont il est vendu (bonus, qualité de la HD, 3D ou pas, etc). Le Blu-Ray a une capacité de stockage pouvant monter à 100 Go en double couche. La console de jeu de Sony par exemple, utilise le Blu-Ray pour éviter la multiplication des DVD pour un seul jeu.
– 1 téraoctet (To). De même, les périphériques de stockage de masse ont littéralement explosé en quelques années. Les plus gros peuvent aller jusqu’à 3 To. Ils restent avant tout d’usage professionnel. Pourtant ils peuvent devenir indispensables lorsqu’on commence à faire beaucoup de montage vidéo et qu’on veut absolument conserver ses souvenirs de vacances filmés en HD.
– 1 pétaoctet (Po). Par exemple, le montage d’Avatar en 3D, a nécessité 1 Po de mémoire.
Facebook dispose de 30 Po de stockage, soit 30 000 000 000 000 000 d’octets. De quoi donner le vertige ! Cela permet de stocker n’importe lequel de vos« clics », pour analyser vos habitudes de consommations, en attendant l’éventuelle utilisation de ces données par une marque ou un publicitaire. Même principe pour Amazon ou Google.
Alors quels sont les procédés qui permettront de stocker les hologrammes de nos futurs maîtres Jedi ?
De l’or !
Il existe un système qui permet d’augmenter la capacité de stockage sur un disque : les nanoparticules d’or !
C’est une équipe de chercheurs australiens qui a fait cette découverte. Leurs travaux sont basés sur trois types de longueur d’onde différentes ce qui permet d’enregistrer trois fois plus de données que dans un enregistrement classique. La lecture sélectionne un type d’onde parmi les trois disponibles pour pouvoir choisir les informations à recueillir.
C’est avec cette technique (résumée sommairement) que les scientifiques peuvent créer un disque de 1600 Go !
Leur secret : des nanoparticules de différentes tailles et donc de différentes longueur d’onde en plus de différentes polarisations (changements de la lumière émise par le laser).
Le projet est toujours en développement, mais n’arrivera pas sur le marché avant plusieurs années. Petit inconvénient : un coût rédhibitoire qui freinerait l’implantation du produit, même auprès des professionnels. Ce ne serait pas à cause de la présence de l’or, mais plutôt du coût global de la technologie utilisée.
Un vrai holocron ? le cristal de données !
Par le passé, des recherches on permit de stocker des données sur le volume complet d’un cristal.
Les particularités physiques du cristal permettaient d’augmenter la capacité de stockage (4 Go par mm3). Le problème restait celui de la longévité réduite du produit (environ 50 ans) et du coût exorbitant de cette technologie.
Les capacités de stockage étant essentiellement destinées d’abord à un public de professionnels, l’idée fut transformée en disque holographique polyvalent (HVD).
En effet, comment se servir du cristal de données ? Contrairement à Star Wars, il faut une machine pour pouvoir recevoir les données puis les convertir sous forme de 0 et de 1 et les renvoyer sur un écran LCD par exemple.
C’est donc un problème lié aux connaissances scientifiques actuelles. Pour pouvoir arriver à l’holocron de Star Wars avec ce principe, il faut au moins :
– pouvoir réduire le système de diffusion des données à la taille du cristal et l’intégrer
– réduire le système d’alimentation et l’intégrer au cristal.
La société Optrion développe cette technologie. Elle vent une caméra holographique qui utilise un cristal de BSO (oxyde de bismuth et de silicium) pour enregistrer des données. La caméra est destinée à un usage en photomécanique.
Le disque holographique polyvalent (HVD à ne pas confondre avec le HD-DVD)
Le HVD est en fait directement inspiré des travaux effectués sur les cristaux photoréactifs. Longtemps montré comme le support qui succédera au Blu-Ray, on l’aurait presque oublié.
Pourtant ce support peut faire rêver.
Le principe est d’enregistrer les données sur le disque en entier. C’est-à-dire optimiser l’espace du disque sur son volume.
Cela donne un gros sandwich d’une dizaine de couches et deux fois plus épais qu’un DVD mais du même diamètre (ou à peu près).
Les données sont situées dans une couche photopolymère (réagissant aux lasers vert et rouge du lecteur). Elles sont stockées sous forme d’hologramme numérique.
L’intérêt est de pouvoir emmagasiner près de 4 téraoctets !
En combinant la technologie au laser bleu du Blu-Ray, il est possible d’augmenter encore cette capacité. De plus, la vitesse d’accès aux données (chargement) est beaucoup plus rapide et le système peut gérer une lecture en parallèle de plusieurs flux de données.
A côté de cela, le cinéma change lentement, mais la nouvelle technique utilisée, la 4K (ex : IMAX et IMAX 3D), offre une définition nettement supérieure au cinéma numérique classique en 2K : une résolution quatre fois plus importante.
Un avantage qui permet, entre autre, de se rapprocher de l’écran de cinéma sans les nuisances de la taille du pixel. On parle déjà de 6K, 8K à venir… la largeur peut changer, et les formats sont particulièrement variés.
Qui dit « haute définition », dit plus de « mémoire nécessaire » pour le stockage et pour la vente dans le commerce des disques.
L’Holographic Versatile Disc Alliance travaille sur ce procédé. Elle est composée de plusieurs entreprises de technologie de pointe. InPhase Technologie, par exemple, a beaucoup progressé. Si cette technique se répand, le HVD pourrait devenir l’équivalent dans nos salons des progrès faits au cinéma. Les télévisions Full HD n’auront pas besoin d’être changées pour accéder à cette définition. Seul le lecteur devra impérativement changer.
Le HVD représente les mêmes caractéristiques que la mémoire holographique sur cristal, avec peut-être un peu moins de capacité de stockage. Mais, par rapport à un cristal, il ne nécessite pas de tout changer dans le cas d’une vente dans le commerce (packaging, rayons, aspect accepté du public, etc).
Une véritable course est engagée pour faire du HVD le futur du disque.
S’il se démocratise il pourrait remplacer le Blu-Ray. Cela reste néanmoins une spéculation sur l’avenir.
Disques durs
Combien faudrait-il de Po dans l’optique de stocker plusieurs hologrammes de 2h00 d’un maître Jedi ?
Les pétaoctets sont pour l’instant fabriqués en trichant, c’est-à-dire en ajoutant plusieurs disques durs de 500 Go. La capacité maximale étant pour le moment celle du commerce : 3 To.
Mais cela va vite changer.
Dans le laboratoire de recherche d’International Business Machines (IBM), à Almaden (Californie) une capacité de stockage de 120 Po va voir le jour. 120 Po, soit 120 millions de Go…
Cette performance a été obtenue en combinant 200 000 disques durs (d’environ 600 Go).
De quoi faire 60 sauvegardes de l’intégralité du Web.
Cette capacité énorme pourra servir dans des simulations complexes au client qui l’a commandé à IBM (météorologie, sismologie).
De telles installations (les datacenters) nécessitent un système de refroidissement liquide. Le refroidissement à l’eau devient standard et IBM annonce qu’il sera de plus en plus fréquent de récupérer cette énergie perdue pour chauffer les locaux et l’eau des entreprises.
De plus, les pannes sont anticipées avec une sauvegarde continue des données. Une solution qui permettrait au système de fonctionner « un millions d’années sans perte de données ni de performances » selon IBM.
Reste à réduire ce système à la taille d’un holocron. Selon IBM, les systèmes de stockages actuels sont arrivés à leurs limites physiques. La place qu’ils nécessitent serait donc incompressible.
C’est pourquoi IBM Research travaille actuellement sur un nouveau procédé. Des 0 et des 1 à l’échelle atomique !
Avec seulement 12 atomes, ils peuvent enregistrer une information.
Le principe est 100 fois plus dense que les disques durs actuels !
IBM plaisante en précisant qu’une collection complète de musiques et de films pourrait tenir dans un petit collier autour du cou.
Cette technologie révolutionnaire pourrait donner naissance à de nouveaux produits.
Si les progrès peuvent donner l’impression de s’approcher des capacités de mémoire des holocrons, il faut encore miniaturiser un hologramme et l’adapter pour pouvoir projeter l’image de quelqu’un qui parle.
La solution est peut-être un mélange de toutes les technologies connues ; mais il reste encore beaucoup de chemin à faire.
Une histoire à suivre en parallèle des hologrammes…!
Sources et infos :
Sites officiels :
SONY
Optrion
Inphase technologies
IBM
Les nanoparticules d’or :
– Université de Swinburne
– Article parut dans Nature (21 mai 2009).
Vidéo :
Films concernés
