陶瓷数据存储，寿命可达5000年

电子发烧友网综合报道，德国陶瓷数据存储新创公司 Cerabyte近日获得西部数据的战略投资，双方将合作推进陶瓷数据存储技术的研发进程。Cerabyte 致力于颠覆传统数据存储方式，其核心技术是陶瓷与玻璃相结合的材料，据称可将数据保存达 5000 年。

Cerabyte成立于2022年，正在开发CeramicNano Memory数据存储技术，该技术采用溅射沉积的极耐用陶瓷纳米层，具有宽吸收光谱，是一种“灰色陶瓷”，实现超高速写入。这种陶瓷沉积在厚度仅为100微米的柔性超薄平面基板的两侧，该基板由柔性玻璃制成。这些基板和陶瓷纳米层的涂层利用了现有显示玻璃的生产能力，目前每年生产3.5亿平方米。

Cerabyte陶瓷玻璃片使用超薄玻璃作为基板材料，将其切割成9x9厘米的片状，涂上仅由50-100个原子层组成的10纳米厚的暗色陶瓷纳米层，形成新型数据载体。


据介绍，写过程使用超短激光脉冲与现成的数字镜设备(DMD)相结合，DMD通常用于视频投影机和抬头显示器。激光与DMD的组合产生激光束矩阵，该矩阵永久烧蚀陶瓷纳米层，并在kHz范围内的高重复率下以并行方式每脉冲最多写入200万个位。这使得未来的写速度达到1+GB/s，平均功率小于1W，比LTO磁带或HDD技术快3-4倍。

读过程使用相同的显微镜光学、高速照明和每秒500多帧的超快高分辨率图像传感器。这些图像数据解码成数字数据，然后通过FPGA(现场可编程门阵列)并行处理，从而使读取速度达到1+GB/s，再次远远超过硬盘驱动器。

读写操作都通过扫描显微镜光学元件在基板上进行，使用高速XY载物台保持聚焦，并通过压电驱动的自动聚焦系统保持聚焦。这种设置允许随机访问。

多个9厘米乘9厘米的Cerabyte片被堆叠在单独的盒子里，以最小化体积存储容量。Cerabyte使用普通磁带盒的外部外形尺寸，而介质可以在随机访问模式下检索，与LTO磁带相比，达到第一个字节所需的时间要短得多。



Cerabyte使用了一种商用的库单元，采用远程写入架构。该库将定位并检索磁带，然后卸载并拆叠基板，以便将目标基板放置在光学单元中。

Cerabyte的原型系统，带有单个写入和读取头单元，实现了5 MB/s的写入/读取速度。第一个为存档客户提供的演示系统计划于2024年进行远程测试，具备100 MB/s的写入/读取速度，并拥有每机架1 PB的容量，最多支持10个机器人库机架。到2025年，针对云数据中心的20机架系统将上线，提供1 GB/s的写入/读取速度和每机架10 PB的容量，容量将随着时间增加，预计到本十年末将达到超级规模数据中心的理想容量。


在2030年之后将使用高速粒子束矩阵技术，这将显著减少纳米层的尺寸，达到艾字节级（exabyte）存储容量，同时大幅提高写入和读取速度。

从长远来看，Cerabyte 的目标是在2030年前将存储成本降至每TB不足1美元。目前，Cerabyte 与西部数据尚未公布任何产品的明确上市时间，仅表示双方的新合作将加速相关技术的开发进度。