「人類不是偉大的,玻璃才是」
前不久,湖北光谷實(shí)驗(yàn)室傳來一個(gè)消息——我國自主研發(fā)的玻璃硬盤,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。
對(duì),你沒看錯(cuò),就是在玻璃里存數(shù)據(jù)。一片巴掌大小、2毫米厚的透明圓盤,最大能存360TB。換算一下,就是2.5萬部高清電影。
這可不是什么科幻電影里的橋段。背后的操盤手,是華中科技大學(xué)武漢光電國家研究中心的研究員張靜宇。他從2011年就開始啃這塊“硬骨頭”,到現(xiàn)在已經(jīng)整整十五年了。
那用玻璃怎么存數(shù)據(jù)呢?原理其實(shí)也不算太復(fù)雜。
把玻璃當(dāng)成一本超大容量的書。傳統(tǒng)硬盤寫字,一頁紙寫一行,寫完就沒了。玻璃存儲(chǔ)呢?把整本書的每一頁都寫滿,而且這本書有400頁厚,疊在一起,密度自然就上來了。
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這堆數(shù)據(jù),光是靠堆疊還不夠。張靜宇團(tuán)隊(duì)在這片玻璃里,用飛秒激光“刻”出了一種叫做“體素”的納米結(jié)構(gòu)。所謂飛秒,是一秒鐘的一千萬億分之一——比閃電的速度還要快萬億倍。激光像一把比發(fā)絲還精密的刻刀,快速掃過玻璃內(nèi)部,數(shù)據(jù)就寫在里面了。
光是“刻”進(jìn)去還不夠,還得讓它“讀”出來。團(tuán)隊(duì)自研了特制的復(fù)合玻璃材料,解決了飛秒激光寫入時(shí)容易產(chǎn)生微裂紋的問題,這樣一來,在400層的空間里每層都能穩(wěn)定寫滿數(shù)據(jù),容量自然就上去了。張靜宇自己打了個(gè)比方——如果說傳統(tǒng)硬盤是在一張紙上寫字,那玻璃硬盤,就像把一本書的每一頁都寫滿了字。整整360TB。
這么說可能不太直觀。這么說吧:你在視頻網(wǎng)站上看一部高清電影,一般的1小時(shí)劇集也就1GB左右。360TB,你能連續(xù)看上整整兩年不間斷。
成本方面更讓人咂舌。單張介質(zhì)成本大約只有十元人民幣,整體制造成本僅為傳統(tǒng)硬盤的十分之一。這可不是我吹牛,這是光谷實(shí)驗(yàn)室官宣給出的數(shù)據(jù)。
順便說一句,玻璃硬盤最大的亮點(diǎn)不是存得多,而是幾乎不會(huì)壞。傳統(tǒng)機(jī)械硬盤靠磁頭在盤片上讀寫,壽命也就5到10年,還得通電散熱。玻璃介質(zhì)呢?本身就耐高溫、防水、抗電磁干擾,數(shù)據(jù)寫進(jìn)去之后物理層面不可刪除、不可篡改。有人開玩笑說,把人類文明史寫進(jìn)去埋在地底下,十萬年后拿出來照樣能讀。
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但說到這,你肯定想問——一萬年太長,咱們先管好這輩子。讀寫速度咋樣?現(xiàn)在讀數(shù)據(jù)50到200MB每秒,寫數(shù)據(jù)8到10MB每秒。確實(shí)不算是“秒傳”。不過團(tuán)隊(duì)正在優(yōu)化,預(yù)計(jì)未來寫入5GB的高清電影只要一分鐘左右。
好消息是,玻璃硬盤已經(jīng)不再只是實(shí)驗(yàn)室的展品了。
2024年,張靜宇的“巨量信息低成本超長壽命玻璃多維存儲(chǔ)技術(shù)”拿下了全國顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽的最高獎(jiǎng)——卓越獎(jiǎng)。同年,他和畢業(yè)學(xué)生創(chuàng)立了武漢一堯科技,專門負(fù)責(zé)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。
到了2026年5月,湖北光谷實(shí)驗(yàn)室正式宣布:由張靜宇團(tuán)隊(duì)研發(fā)、武漢一堯科技產(chǎn)業(yè)化的國產(chǎn)玻璃硬盤,已經(jīng)順利實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。
目前,湖北省檔案館、江蘇省檔案館和多家醫(yī)院已經(jīng)開始用上了這套系統(tǒng)。產(chǎn)品還與全國范圍內(nèi)的大數(shù)據(jù)中心展開接洽,微軟前首席研究員也作為聯(lián)合創(chuàng)始人加入了一堯科技。
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你要知道,玻璃存儲(chǔ)這件事,全球都在搶。微軟2017年就啟動(dòng)了Project Silica,直到2026年2月才在《自然》期刊上發(fā)表了成果——方形玻璃片容量4.8TB,室溫下數(shù)據(jù)可保存超1萬年。目前還在實(shí)驗(yàn)室里,沒量產(chǎn)。
英國SPhotonix公司做的也是5D存儲(chǔ),容量能達(dá)到360TB,但寫入速度只有4MB/s。
這么一對(duì)比,你就知道中國團(tuán)隊(duì)快在哪兒了——不僅容量比微軟高出兩個(gè)數(shù)量級(jí),而且率先實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線的跨越。
更關(guān)鍵的是,從材料制備到設(shè)備制造再到工藝控制,整條產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)了100%國產(chǎn)化和完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這在存儲(chǔ)領(lǐng)域里,是第一個(gè)吃螃蟹的突破。
中國成了全球第一個(gè)把玻璃存儲(chǔ)技術(shù)推到規(guī)模化商用階段的國家。
數(shù)據(jù)這事兒,看起來離我們很遠(yuǎn),其實(shí)就在身邊。醫(yī)療病歷、法律文件、科研數(shù)據(jù)、文化遺產(chǎn)……這些不能丟又必須長期保存的“冷數(shù)據(jù)”,目前大部分存在磁帶和機(jī)械硬盤里——每隔幾年就得翻新一次,不僅麻煩,還要花大價(jià)錢。
有統(tǒng)計(jì)顯示,全球約六到八成的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)都屬于“冷數(shù)據(jù)”。玻璃硬盤一次寫入永久保存,而且不需要通電、不需要散熱、不需要維護(hù)——簡(jiǎn)直就是為冷數(shù)據(jù)量身定做的解決方案。
也許再過三五年,你家那個(gè)塞滿舊硬盤、舊U盤的抽屜,就會(huì)被一塊透明的小圓盤代替。那些你舍不得刪掉的照片、聊天記錄、工作文檔,安安靜靜地“刻”在一毫米的玻璃里,隨時(shí)可以讀出來。就算那個(gè)硬盤壞了,冰箱壞了,房子都燒了——它還在。
看到這里,我想問你一個(gè)問題:
如果這種幾乎可以永久保存、容量大到離譜的玻璃硬盤,真的在三年內(nèi)大規(guī)模普及了——
你覺得,最先被它“顛覆”的,是個(gè)人電腦上的固態(tài)硬盤?是云廠商買來堆數(shù)據(jù)的磁帶庫?還是光碟廠、膠卷廠這些老行當(dāng)?
還是說——不只是設(shè)備,連賣云存儲(chǔ)空間這門生意,都要改天換地了?
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