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5D記憶晶體將成為未來數據存儲主流技術

5D記憶晶體將成為未來數據存儲主流技術

經過數十年的研究開發 ， 人類終于擁有了一種能夠超越自身壽命的數據存儲介質 。
5D記憶晶體通過在熔融石英玻璃中使用微小的體素（三維像素）來存儲數據 ， 這些體素由飛秒激光脈沖蝕刻而成 。 這些體素具有\"雙折射\"特性 ， 意味著它們的光折射特征會根據入射光的偏振和方向而發生變化 。
光的方向和強度差異可以結合體素的位置（x、y、z坐標）進行讀取 ， 從而使數據能夠在五維空間中進行編碼 。
由于介質是硅晶體 ， 類似于光纜 ， 因此具有很高的耐久性 。 它的容量也很大：該技術可以在5英寸玻璃盤片上存儲高達360TB的數據 。
去年成立的SPhotonix公司致力于該技術的商業化 ， 該公司估計即使在190攝氏度的環境下 ， 在硅晶體中切割的體素也應該能夠持續138億年 ， 這相當于宇宙的估計年齡 ， 除非發生某些意外事故——這在如此長的時間尺度下似乎是不可避免的 。
雖然我們都無法親自驗證這一說法 ， 但硅晶體比磁性或電子數據存儲方法要穩定得多 。 即使是光盤等替代光學存儲技術 ， 預期壽命也只有5到100年 ， 盡管M-DISC宣傳的壽命為1000年 。
SPhotonix由南安普頓大學光電子學教授Peter Kazansky和他的兒子Ilya于2024年共同創立 。 Ilya是一位企業家 ， 曾是Statiq的聯合創始人兼首席技術官 ， 并擔任過其他技術領導職務 。
上個月 ， 這家總部位于特拉華州、在英國和瑞士設有研究機構的公司宣布已籌集450萬美元 ， 用于開發在數據中心部署的技術 。
Ilya Kazansky在接受The Register采訪時表示 ， 迄今為止獲得的資金將使5D記憶晶體從技術準備水平（TRL）5級——技術驗證階段——提升到TRL 6級——原型演示階段 。
他說：\"我們正在與許多超大規模云服務提供商討論在未來幾年內將我們的一些原型產品發布到他們的數據中心 。 \"
Kazansky引用IDC的預測稱 ， 到2028年每年將產生394萬億字節的數據 ， 他說公司主要專注于冷數據存儲應用 ， 這是指可以等待十秒鐘或更長時間才交付的數據 。
他解釋說 ， 金融交易數據或高頻交易等應用需要能夠在不到五毫秒內提供信息的熱數據存儲 。 這是SSD的領域 。
還有溫數據和涼數據存儲 ， 檢索時間可以從20毫秒到一秒不等——這些時間段適合流視頻和文檔存儲等應用 。
Kazansky說：\"統計數據顯示 ， 全球當前存儲的所有數據中 ， 60%到80%被歸類為冷數據 。 然而 ， 由于人類發展的方式 ， 由于所有預算和AI等等 ， 許多企業歷來都是'看 ， 我們就是要使用硬盤驅動器或SSD' ， 這些很昂貴 ， 對環境不好 ， 因為它們消耗大量能源 。 它們不可回收 。 它們經常出現故障 ， 但使用起來更容易 。 出于慣性 ， 人們一直在為可以使用不同工具的用例使用錯誤類型的工具 。 \"
Kazansky認為5D記憶晶體會是更好的選擇 ， 因為它超耐用、可持續且可擴展 。
他說：\"我們認為這是行業在數據存儲容量不斷增長的需求下能夠擴展的唯一方式 。 \"
Kazansky指出了AI需求激增對30TB容量或更大硬盤驅動器可用性的影響 。
Kazansky說 ， 在未來三到四年內 ， SPhotonix的目標是將其技術的數據傳輸速度從寫入時間4兆字節每秒（MBps）和讀取時間30 MBps提高到讀寫速度500 MBps ， 這將與歸檔磁帶備份系統具有競爭力 。
SPhotonix已經證明其5D記憶晶體可以存儲人類基因組；永恒方舟時光膠囊 ， 這是2024年和2025年錄制對話的檔案；以及游戲《魔法門之英雄無敵3》 。 這項檔案服務已經開放營業 。 然而 ， 數據檢索仍需要通過公司的實驗室進行 。
在未來18個月內 ， 公司希望擁有客戶可以用來讀取存檔數據的現場可部署讀取設備 。 但SPhotonix目前并不針對消費者市場 。 Kazansky估計讀取設備的初始成本約為6000美元 ， 寫入設備的初始成本約為30000美元 。
Kazansky說 ， 公司的主要焦點是超大規模數據中心和企業對企業市場 ， 適用于需要長期存儲大量數據的商業應用 。
Kazansky說：\"我們還需要三到四年的研發時間才能達到生產和營銷的水平 。 但基于最新的研究和發現 ， 我們現在對如何進入生產、如何獲得單元經濟學水平有了清晰的理解 。 \"
他補充說 ， 公司很快計劃宣布聘請一位曾在微軟項目Silica工作的前微軟研究人員——這是微軟參與南安普頓大學初始研究產生的平行數據存儲項目 。
Kazansky說：\"我們的目標不是成為一家制造公司 。 我們是一家技術許可公司 。 我們喜歡Arm Holdings的模式 。 在某種程度上 ， 我們也喜歡英偉達的模式 。 所以我們正在開發支持技術 ， 然后我們將組建某種形式的聯盟 ， 某種形式的公司群體 ， 幫助我們將這項技術推向市場 。 \"
Q&A
Q1：5D記憶晶體是什么技術？
A：5D記憶晶體是一種新型數據存儲技術 ， 通過在熔融石英玻璃中使用飛秒激光脈沖蝕刻微小體素來存儲數據 。 這些體素具有雙折射特性 ， 能夠在五維空間中編碼數據 ， 單個5英寸玻璃盤片可存儲高達360TB數據 。
Q2：5D記憶晶體的數據能保存多長時間？
A：根據SPhotonix公司估計 ， 即使在190攝氏度環境下 ， 硅晶體中的體素也能保存138億年 ， 相當于宇宙的估計年齡 。 這遠超傳統存儲介質 ， 如光盤只能保存5到100年 。
Q3：5D記憶晶體技術什么時候能商業化應用？
A：目前該技術還需要3到4年的研發才能達到生產和營銷水平 。 SPhotonix計劃在未來幾年內與超大規模云服務提供商合作 ， 將原型產品部署到數據中心 ， 主要針對企業級冷數據存儲應用 。
【5D記憶晶體將成為未來數據存儲主流技術】

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