Керамична памет вещае края на HDD, SSD и магнитните ленти

Ултра надеждна и бърза памет може да преобрази пазара на съхранение на данни
(снимка: CC0 Public Domain)

Съхранението на данни – такова, какъвто го познаваме днес, може би е към края си. Има голяма вероятност традиционните носители като SSD, HDD и магнитните ленти да бъдат заменени от ултра надеждна керамична памет, устойчива на влага и киселина, която може да съхранява хиляди терабайти информация за 5000 години и е по-бърза дори от SSD дисковете.

Германската компания Cerabyte, известна още като Ceramic Data Solutions Holding GmbH, обяви пробив в областта на съхранението на данни, който може да заличи настоящата сторидж индустрия, оценявана на $500 млрд. Според портала Tom’s Hardware, иновативната разработка CeraMemory (керамична памет) има потенциал да намали общите разходи за съхранение в центрове за данни със 75%.

Амбициозна пътна карта

Cerabyte публикува много амбициозна пътна карта за следващите 12 години, в която модулите CeraMemory са позиционирани между 2025 и 2030 г. Според картата, такива устройства ще могат да съхраняват от 10 до 100 петабайта (PB) информация (1 PB е 1024 TB, а 1 TB е 1024 GB). За сравнение, дори най-модерните твърди дискове и SSD устройства могат да поберат само няколко десетки терабайта (TB), което означава, че капацитетът на CeraMemory ще бъде с няколко порядъка по-голям.

Тези устройства очевидно са призвани да решат окончателно съдбата на твърдите дискове и да изместят дори SSD-тата, предпочитани от потребителите по целия свят. Магнитните ленти, които не губят своята актуалност с годините и стават все по-добри, също са застрашени – за да им съперничат, германските разработчици планират да създадат „керамични“ ленти CeraTape, чиято поява се очаква между 2030 и 2035 г. Тези ленти ще съхраняват до 1 екзабайт (EB) или 1024 PB информация. За сравнение, съвременните магнитни ленти са проектирани да съхраняват до 150 TB данни в компресирана форма.

Неразрушими носители

CeraTape и CeraMemory се очертават като неразрушими носители. Докато твърдите дискове се чупят от най-малкото падане, а SSD-та не обичат високите работни температури, идеята на Cerabyte е да съхранява информация при температури от +300 до -273 градуса по Целзий, тоест дори при абсолютна нула. Освен това новата керамична памет не се бои от въздействието на влагата и киселините.

Когато рекламира бъдещото си изобретение, немският стартъп излага различни аргументи, които могат да бъдат разделени в три категории – надеждност, екологичност и рентабилност. Първият аргумент е, че CeraTape и CeraMemory са способни да съхраняват информация за 5000 години – колкото древните египетски йероглифи, които са оцелели до днес.

Що се отнася до екологичността, предполага се, че новите устройства ще са толкова по-добри от всички съществуващи, че могат да намалят емисиите на CO2, произведени от центровете за данни, с впечатляващите 99%, поради минималната консумация на енергия. Това се отразява и на разходите за тяхното използване.

В основата са нанотехнологии

Всички бъдещи изобретения на Cerabyte се основават на нанотехнологии. Става дума за нанослоеве от неорганична керамика с дебелина само 50-100 атома, които се използват като клетки за съхранение на данни. Плътността на запис в момента е GB/cm², но с развитието на технологията от 100 нм до 3 нм капацитетът на нанокерамиката ще се увеличи до нива, измервани с TB/cm², обещават разработчиците.

Засега е известно, че CeraMemory и CeraTape използват специализиран лазерен лъч за запис на данни, а като алтернатива може да се използва насочен лъч от частици. Той структурира матриците с данни по такъв начин, че на външен вид да приличат на познатите QR кодове. Четенето на данни може да се извърши с помощта на оборудване, което използва техники за микроскопска визуализация с висока разделителна способност или електронно-лъчева микроскопия.

По-бързи от SSD?

Разработчиците от Cerabyte обявиха, че техните дискове ще могат да работят със скорост от няколко GB/s, както при четене, така и при запис, без да дават по-точни стойности. Много съвременни SSD дискове вече са надхвърлили прага от 1 GB/s при четене, а до 2030 г. и особено към 2035 г. SSD-тата ще станат още по-бързи. Все още не е възможно да се предвиди дали устройствата на Cerabyte в крайна сметка ще могат да се конкурира със SSD по отношение на скоростта.

Модулите CeraMemory най-вероятно ще представляват касета, вътре в която има листове от неизвестен материал с керамично покритие. Лентите CeraTape ще имат дебелина 5 микрона и керамично покритие с дебелина 10 нм. В бъдеще може да се появят многослойни ленти.

Въпроси без отговор

Към момента технологията, разработена от Cerabyte, повдига много въпроси. Например, все още не е ясно коя е целевата аудитория на бъдещите дискове, въпреки че споменаването на центрове за данни може да означава, че обикновените потребители няма да имат възможност да изпитат всички предимства на нанокерамиката спрямо флаш паметта.

Също така все още не е ясно как ще изглеждат четците на ленти, какъв интерфейс ще използват касетите за връзка с компютър и дали ще изискват отделно „дисково устройство“ за това, както е при оптичните дискове, където данните също се записват и четат с помощта на лазер.

Вероятно инженерите от Cerabyte ще повдигнат завесата в близко бъдеще – те ще участват в предстоящата конференция за сторидж разработки “Storage Developer Conference 2023”, която ще се проведе от 18 до 21 септември 2023 г. във Фримонт, Калифорния.