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德國一家名為 Cerabyte 的初創(chuàng)公司希望通過一種新穎的方法來解決蓬勃發(fā)展的二級和檔案數(shù)據(jù)存儲市場的問題，這種方法是利用激光在玻璃上蝕刻出帶有陶瓷涂層的位。該公司剛剛在美國開設(shè)了兩個(gè)辦事處，它表示，這種 "灰色陶瓷 "技術(shù)提供了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、持久耐用的存儲解決方案，而且基本上是永久性的。

"Cerabyte 首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Christian Pflaum 在今天的一份新聞稿中說:"數(shù)據(jù)海嘯即將來臨，我們需要新的、開創(chuàng)性的數(shù)據(jù)存儲方法來滿足迫在眉睫的可擴(kuò)展性和經(jīng)濟(jì)性要求。"我們的愿景是在未來二十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)每月每PB 1美元，成本降低1000倍。

Horison LLC 公司創(chuàng)始人弗雷德-摩爾代表 Cerabyte 公司撰寫了一份白皮書，他表示，硬盤驅(qū)動器(HDD)目前存儲了全球約 85% 的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，約 60% 的二級存儲數(shù)據(jù)存儲在 HDD 上。雖然 COVID-19 大流行造成了硬盤的暫時(shí)過剩，從而壓低了基于硬盤的存儲成本，但這種過剩終將消失，世界需要一種更經(jīng)濟(jì)的存儲介質(zhì)來處理現(xiàn)有的數(shù)據(jù)海嘯--可以說是一種 Datanami。

"摩爾寫道:"目前的數(shù)據(jù)增長預(yù)測為每年約 25%，這表明每三年存儲的數(shù)據(jù)將翻一番。"如果沒有新的存儲解決方案來有效管理和控制 Zettabyte 時(shí)代的需求，硬盤和磁帶將繼續(xù)無限期地爭奪巨大的二級存儲機(jī)會，而這兩種解決方案都不是理想的選擇。"

Cerabyte 成立于 2000 年，旨在提供比磁帶更經(jīng)濟(jì)、更持久的存儲介質(zhì)。這家總部位于慕尼黑的公司已為其技術(shù)申請了專利，該技術(shù)是用激光將編碼的二進(jìn)制數(shù)據(jù)蝕刻到玻璃薄片上，玻璃薄片上涂有厚度為 500 到 1000 個(gè)原子的微觀陶瓷層。該公司在開發(fā)系統(tǒng)時(shí)只使用了現(xiàn)成的商用元件。

該公司在這里介紹了其陶瓷納米記憶技術(shù):

"寫入過程使用超短激光脈沖與現(xiàn)成的數(shù)字鏡像設(shè)備相結(jié)合，后者通常用于視頻投影儀和平視顯示器。激光與 DMD 的結(jié)合產(chǎn)生的激光束矩陣可永久燒蝕陶瓷納米層，并以千赫級的高重復(fù)頻率并行寫入每個(gè)脈沖多達(dá) 200 萬比特。這使未來的寫入速度達(dá)到 1+ GB/秒，平均功率不到 1 W，比 LTO 磁帶或硬盤技術(shù)快 3-4 倍。

同時(shí)，讀取過程使用相同的 DMD 設(shè)備和高分辨率圖像傳感器，讀取速度超過每秒 500 幀。數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場可編程門陣列進(jìn)行解碼。

寫入數(shù)據(jù)后，玻璃陶瓷板可抵御多種環(huán)境威脅，包括洪水、火災(zāi)和電浪涌。摩爾表示，與硬盤 5 年的壽命和 LTO 磁帶盒 30 至 50 年的壽命相比，Cerabyte 的陶瓷介質(zhì)預(yù)計(jì)可以使用 1000 年或更長時(shí)間。

陶瓷涂層的存儲介質(zhì)將被堆疊成一個(gè)磁帶盒，同時(shí)使用壓電驅(qū)動的讀取頭掃描數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)隨機(jī)存取。機(jī)器人將在圖書館內(nèi)移動盒式磁帶，類似于磁帶圖書館的工作方式。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于一次寫入、多次讀取和一次寫入、很少讀取(WORSe)的用例，適用于一系列數(shù)據(jù)密集型行業(yè)，包括銀行、保險(xiǎn)、媒體和娛樂、醫(yī)療保健、科學(xué)、商業(yè)、政府和消費(fèi)者。

該技術(shù)目前仍在開發(fā)階段，Cerabyte 迄今只建立了一個(gè)演示系統(tǒng)。據(jù) Moore 稱，該系統(tǒng)采用單個(gè)讀寫頭單元，計(jì)劃實(shí)現(xiàn) 100 MB/s 的讀寫速度和每個(gè)機(jī)架 1PB 的存儲容量。

根據(jù) Cerabyte 的路線圖，2025 年將推出首款能夠以 500 MB/s 的速度寫入和讀取數(shù)據(jù)的企業(yè)級系統(tǒng)，每個(gè)機(jī)架的存儲容量將達(dá)到 5 PB，第二年將推出用于云數(shù)據(jù)中心的更大存儲系統(tǒng)。到 2025 年，Cerabyte 將推出首款能以每秒 500 MB 的速度讀寫數(shù)據(jù)的企業(yè)級系統(tǒng)，每個(gè)機(jī)架的容量將達(dá)到 5 PB。

當(dāng)然，云計(jì)算巨頭和高性能計(jì)算中心也是磁帶的忠實(shí)用戶，磁帶使他們能夠以極低的成本存儲大量的存檔數(shù)據(jù)。作為 LTO 聯(lián)盟的成員，IBM、惠普和量子公司的研究人員在過去 20 年里推動了磁帶介質(zhì)效率的大幅提升。然而，研究人員可能已經(jīng)達(dá)到了磁帶的極限，LTO 聯(lián)盟已經(jīng)收回了在早期路線圖中設(shè)定的一些存儲密度和速度目標(biāo)。

如果 Cerabyte 真的能實(shí)現(xiàn)其崇高目標(biāo)，那么磁帶可能終于遇到了對手。當(dāng)然，在此期間還有許多障礙需要克服，這也讓我們想起了其他曾被寄予厚望的長期存儲技術(shù)的命運(yùn)，比如藍(lán)光光盤，20 年前它曾被定位為未來的長期存儲介質(zhì)。從那時(shí)起，研究人員就開始嘗試將數(shù)據(jù)存儲到各種其他介質(zhì)中，包括染料、DNA 甚至黃金，但都沒有成功。

顯然，降低長期數(shù)據(jù)存儲成本的好處是巨大的，足以證明像 Cerabyte 這樣的公司愿意為尋找替代品而花費(fèi)的研發(fā)費(fèi)用是合理的。隨著未來大數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有的存儲機(jī)制將變得太小、太慢、太昂貴，無法支持持續(xù)擴(kuò)展。現(xiàn)在最大的問題是搞清楚 50 年后我們將如何存儲海量數(shù)據(jù)集，并為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而努力。

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