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 1 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(7.4B$@'18)：公文書、映像アーカイブ等 (b)クラウド型アーカイブ(20B$@'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(43B$@'18)：従来破棄していた情報を保存 ($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] 2 データ長期保管の高まり 3 研究技術内容(1) 4 研究技術内容(2) 5 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. 6 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。 7 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。 8 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。 9 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） 10 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。 11 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。 12 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 13 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 14 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ＴＥＬ０３−５２２８−７４４０ＦＡＸ０３−５２２８−７４４１ e-mail ｕｒａ＠ａｄｍｉｎ.ｔｕｓ.ａｃ.ｊｐ 15