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[科技前沿] 荒谬的钻石存储

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可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

    • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体
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    楼主
     楼主| 发表于 2021-1-30 08:39:28 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    看到一则博眼球的新闻世界首家钻石存储实验室落户北京。啥，用钻石当存储器？
    7 o5 ~7 b# k0 a# d6 p& |  d
    , m: e$ f' L2 `研究了一下，最早的新闻是2016年的钻石也能用来存储信息？。应该是来自纽约城市大学的研究成果。论文首作是Siddharth Dhomkar，像是印度阿三。
    # e! Q; [9 ~! W) s! i
    & }2 E0 |1 J1 J- v+ D张垚，号称“钻石数据存储技术之父“。2018年，他注册了星群(北京)科技发展有限公司，2019落户青岛，成立了“青岛大学钻石存储实验室”，获得17亿元投资做钻石存储光科机。
    / y% {: z9 _% ]( H. a) p
    # Q( m( C/ V; X0 ]9 A$ R钻石存储的工作原理：6 [0 v% u; r! _+ T% z
    钻石，也就是金刚石中通常含有少量的氮元素杂质，这会导致它的晶体结构中出现一种名为“氮-空位中心”的缺陷。这种缺陷可以带负电荷（记为NV-），也可以呈现电中性（记为NV0）。用绿光照射金刚石可以导致这两种缺陷之间互相转化，但用红光照射时，由于光子能量较低，只能将NV-转化为NV0，但不能将后者转化为前者。
    " I3 s  ~, Q4 q# x3 i. n+ H1 U+ N/ t3 g
    5 ~: Z2 B3 O3 P9 o
    还是看原文吧。我的理解是：
    ) g5 z7 @# L. Y( F9 o
    • 用带电和中性分别表示0，1。黑暗条件下信息可以稳定保存。
    • 用激光用于读写，其中强光用于写，弱光用于读。弱光不大会改变状态。
    • 需要高精度的显微镜/光刻机用于读写
    • 可以三维存储。* z! ~0 t/ d# g" Y
    5 g1 B/ t  ~9 `! U, R" W

    3 D) z+ y$ Z0 w  R/ Q9 z
    - q5 c) x$ X- q/ n) L" N工作原理图
    / e2 D% h* I  ~' Z5 i8 ^2 Y% u9 _* X# Y% T" O5 {8 ]& @
    我的一些质疑：- U0 O- B) R. f* _9 M& t
    • 介质是带氮元素的金刚石，给钻石掺杂是否容易，和硅基相比有什么优势，不觉得比硅掺杂容易。
    • 靠光来读写，光的干涉、钻石中的杂质干扰，钻石的折射，一堆问题，怎么处理。
    • 光刻机的精度和成本，精度小，存储量就大不了，精度高，成本怎么保持。还有速度，感觉也快不了。
    • 好奇一点，钻石容易做成平面吗？如果保持钻石的晶体结构，加工、安放，干啥都别扭啊。
    • 作者Siddharth Dhomkar之后也没怎么做这方面的研究。
      " C) R9 K$ V( u( ^# L  m* C

    9 J. h+ I+ ~! @9 H0 T
    # `/ ?  P: H# N0 p/ u给我感觉，这就是个印度阿三灌水的东西。通篇也没说他这个方法有什么好处。可以三维堆叠？别的技术也可以啊。存储器讲求大容量、高速度、低成本。这三项，钻石存储一项都不沾。不客气的说，连尝试的意义都不大。( }9 }- Y: L& x; o5 C" E

    0 W9 p4 ]( e* j/ T, {就这么个顶天了说也就是前途不明的超前探索技术，居然被有心人忽悠到十亿级的投资。不得不说，国内相关人员的技术背景真是堪忧。也不得不说，国内真是有钱啊。

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    WiFi

    该用户从未签到
    沙发
    发表于 2021-1-30 09:36:25 | 只看该作者
    看看微软的研究成果：
    * d! j' J* i+ ]" O, b微软
    6 x6 E! o* ?7 f% r  ?9 X) G2 A编者按：本月，在微软最大规模的年度 IT 盛会 Ignite 2019上，微软公司首席执行官萨提亚·纳德拉宣布，微软与华纳兄弟首次将电影《超人》存储在了一块杯垫大小的石英玻璃中。这块75×75×2毫米的玻璃能够安全地存储 75.6GB 数据，不仅防水、耐磨、耐高温，更无需用高功耗的方式保存和维护。从海底数据中心到全自动 DNA 数据存储，将光学技术引入云计算领域的 Project Silica，代表了微软对下一代的云存储技术的又一展望。' @, j: j' m6 ?4 {! H9 k

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    海的故乡
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      发表于 2021-2-2 13:23
    jellobean
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      发表于 2021-1-31 07:33

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    李根
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 08:08

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    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2021-1-30 10:20:25 | 只看该作者
    这是披着科研外衣的杂耍; b: U% Z+ |% v- c, }4 E

    5 V  n4 q2 e4 \8 m$ c
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    李根
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 08:08

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    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2021-1-30 10:20:48 | 只看该作者
    WiFi 发表于 2021-1-29 20:36. I1 B7 G! b8 c+ z2 y& t8 V
    看看微软的研究成果：' `. d% o- x- ]' i
    微软2 V$ ~& X( ^2 K* D. b# T
    编者按：本月，在微软最大规模的年度 IT 盛会 Ignite 2019上，微软公司首席执行 ...

    ( I7 @) K7 v4 V1 [这才是搞科研
    " h) O: H1 S9 v- m4 V4 w
    # ?0 q& n+ r3 s1 V7 i' \* [
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    moletronic
  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-8 04:51

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    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2021-1-30 13:23:23 | 只看该作者
    第一，有个技术叫金刚石膜，用cvd就可以做。& S1 T1 C1 F% L( X; l
    第二，膜厚合适的情况下，理论上离子注入掺氮也是可以的。
    + Z0 y; ]9 c, l: ^$ Q$ i1 |+ w综上所述，这个金刚石存储是有可能的，当然俺觉得17亿太多了。不过郑爽一个二流明星都有几亿，好像俺也没法说了。

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    testjhy
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      发表于 2021-1-31 14:19
    jellobean
    给力: 5
      发表于 2021-1-31 07:32
    法乎其上
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      发表于 2021-1-31 05:55
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    moletronic
  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-8 04:51

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    [LV.Master]无

    6#
    发表于 2021-1-30 13:28:29 | 只看该作者
    李根 发表于 2021-1-29 18:203 @0 u0 [, H1 e6 K, _& _6 [( Y
    这才是搞科研

    0 V7 Z* z/ g; d' `; P这跟那金刚石没区别，2TB硬盘的玻璃片比这小多了，更别提现在的flash了

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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    法乎其上
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      发表于 2021-1-31 05:55
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    moletronic
  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-8 04:51

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    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2021-1-30 13:54:27 | 只看该作者
    另外，刚看到大连牙膏厂卖给skh了，这世界变化快啊。10年前俺爹还觉得俺不成功，搞半导体的却进不了牙膏厂...
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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

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    [LV.8]合体
    8#
     楼主| 发表于 2021-1-30 17:24:44 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2021-1-30 13:23
    5 E# a, W  O; b: e第一，有个技术叫金刚石膜，用cvd就可以做。
    ) j  j$ R. m; h$ c3 c( a$ J第二，膜厚合适的情况下，理论上离子注入掺氮也是可以的。
    ( Q; ]% E6 W( |9 O/ Z$ ~( _综 ...

    : `+ C/ o0 c5 y+ C& D4 x2 d当然是可以存储的。作为灌水的文章，只说这个是可行的，也还可以。但是要产业化了，就不能回避重要问题，你这方法有什么优势，用在什么地方呢？看不出钻石做存储有什么好处，也想不出什么地方只能用钻石存储，没有更好的替代。; }9 K6 V$ q. h6 W& x0 f
    . _0 z+ J" w" U4 |9 I
    可能以后男子求婚的时候，钻戒里存上情书？不过得注意，别瞎得瑟，红光照多了，情书内容可能就变了。
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    WiFi

    该用户从未签到
    9#
    发表于 2021-1-31 05:38:00 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2021-1-30 13:28
    4 n" R! a1 @5 f这跟那金刚石没区别，2TB硬盘的玻璃片比这小多了，更别提现在的flash了
    1 s- F& ]! p8 [1 H
    "一种能持续数百年的存储技术，能够抵御洪水、高温和各类自然灾害，也不需要严格控制存储环境的温度与湿度，从而大大降低能耗。"$ g' k1 O7 q0 {( S+ J
    "这块玻璃厚度仅为2毫米，尺寸为75×75毫米，能够安全地存储 75.6GB 数据，并留有错误冗余代码的余量。这块坚硬的玻璃可以承受浸泡、煮沸、烘烤、微波加热、地磁干扰和其它环境威胁，防止无价的历史档案和文化宝藏被摧毁。"6 h0 j# t4 i3 s6 `, B2 k; f

    5 I4 P1 F( d5 @4 R4 x: B这是现在的硬盘，Flash之类的存储介质不具备的特点。

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    togo
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      发表于 2021-1-31 11:40
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    charge

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    10#
    发表于 2021-1-31 07:04:31 | 只看该作者
    WiFi 发表于 2021-1-31 05:38
    & l2 I0 o6 Y3 W1 k"一种能持续数百年的存储技术，能够抵御洪水、高温和各类自然灾害，也不需要严格控制存储环境的温度与湿 ...
    . B, h) E% x" }# R7 ~
    对的，应用场景不一样。05年以色列人拿到以前东家类似北斗的东西，被工程师喷得一塌糊涂。我们一个做零售通信的哪里想到这是要用到没有电讯信号的地方？
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    沉宝

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    11#
    发表于 2021-1-31 08:02:07 | 只看该作者
    [moletronic]说的有道理，借助气相沉积法生成金刚石膜，掺杂。然后像制作集成电路那样一层层不断反复，完成三维堆叠。这肯定可行。# r8 v; ~- q: G2 Y4 f" g+ A7 C
    ! b9 w: t. }  R/ V
    我觉得这种存储技术将来的关键点在于读写，肯定不会是显微镜/光刻机什么的，而是全息光学或者集成光学技术。金刚石本身就像磁盘一样，它的存储密度由读写技术决定。所不同的，光学存储可以多路并发读写（还是全息或集成光学技术），高速度也可期。5 u5 }, U' I% E" ?9 Z) D- _' h, Y
    $ d) F5 F. d5 c, b( l% b* _8 _
    中国发展到现在，不可能再全搞跟踪式了，需要对一些前途不明的超前技术探索投资了。
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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

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    [LV.8]合体
    12#
     楼主| 发表于 2021-1-31 08:30:35 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2021-1-31 08:02
    . X" g# w9 O: T1 V" V- X$ g: W[moletronic]说的有道理，借助气相沉积法生成金刚石膜，掺杂。然后像制作集成电路那样一层层不断反复，完成 ...

    : Z. U% l' _$ T$ Q存储密度要高，光学读写头精度就要很高，光刻机的问题一个跑不了。实际使用不可能搞光刻机那么大机器，密度肯定比不上硅片上的晶体管。' F9 m) }4 z) t& l

    0 P( I/ T3 X7 _' {6 p/ t. U再说，有这个技术，搞别的材料不行吗，为什么非要搞金刚石？贵，怕高温，怕光，怕烧，还不如玻璃。
    5 |( G7 P: g0 U( l0 ?) G+ T( O- N( m/ }+ W- W
    这个也是跟踪，还是跟踪的印度阿三。自己闯也是要有可行性评估的，不能上来就拍十几亿打水飘。
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    asquyd

    该用户从未签到
    13#
    发表于 2021-1-31 09:17:13 | 只看该作者
    二十年前就有位来自欧洲的年青女博士后，来组里做一个钻石薄膜作为半导体器件的可行性报告。全身一袭黑紧身衣，落落大方地在幻灯机傍讲述了一个多小时。8 _1 [$ ^! U( B8 H. |
    ) P/ d/ C* v! d4 ^- W% D
    会后问师兄们都不记得或不懂得。大家一副很尴尬的样子。

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    老财迷
    油墨: 5 油菜: 5 给力: 5 涨姿势: 5
    重点是：全身一袭黑紧身衣  发表于 2021-1-31 10:21

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    moletronic
  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-8 04:51

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    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2021-1-31 09:26:54 | 只看该作者
    本帖最后由 moletronic 于 2021-1-30 17:29 编辑 8 s$ ^# T: F( [
    可梦之 发表于 2021-1-30 16:30. Y9 J" j: H4 T- O" K6 D
    存储密度要高，光学读写头精度就要很高，光刻机的问题一个跑不了。实际使用不可能搞光刻机那么大机器，密 ...
    * a, N) B# r3 A7 }8 ]7 K4 [, {& J

    ) e0 M: w' N8 y7 r  {* b) V% F你还没明白，金刚石膜不是钻石，虽说也是碳原子sp3杂化出来的fcc晶格，但比真正的钻石应该便宜多了。网上随便搜搜，都有淘宝上卖设备说可以镀类金刚石膜的。( o3 _9 ?0 _+ s, ]' q' n* w! ]/ G! h
    另外，如果你只质疑那个17亿，俺毫无意见，但你那开贴文里都是技术讨论呀。
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    moletronic
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    开心
    2023-2-8 04:51

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    [LV.Master]无

    15#
    发表于 2021-1-31 09:34:58 | 只看该作者
    asquyd 发表于 2021-1-30 17:17! `* R6 Z8 U# v9 \5 S. c/ B
    二十年前就有位来自欧洲的年青女博士后，来组里做一个钻石薄膜作为半导体器件的可行性报告。全身一袭黑紧身 ...

    ; S- s/ Y; ]+ ]) K; L& g( I' O中文里diamond有两个名字比较讨厌。大家好像一般都叫金刚石膜，是不是觉得说金刚石就偏工业了比如金刚砂，说钻石就成珠宝了。。。
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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

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    [LV.8]合体
    16#
     楼主| 发表于 2021-1-31 09:36:23 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2021-1-31 09:26! X  t. Q6 i! a7 _% b+ v
    你还没明白，金刚石膜不是钻石，虽说也是碳原子sp3杂化出来的fcc晶格，但比真正的钻石应该便宜多了。网上 ...
    . p. T! d( K6 S
    纯度和精度要求高了，价格相应也高了。沙子那么便宜，硅片可不便宜。; h3 R& H( G- G% Q$ I0 j* O. q
    4 B6 o- P2 J- t1 `  Y) }
    我质疑不是这个方法不可行，我的疑问是这么做的有什么好处？除了吸引人眼球？
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    moletronic
  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-8 04:51

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    [LV.Master]无

    17#
    发表于 2021-1-31 09:42:32 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2021-1-30 17:36& p9 w7 r! ]: t7 y; Y
    纯度和精度要求高了，价格相应也高了。沙子那么便宜，硅片可不便宜。6 v( R6 f, |* G0 \1 {' N4 y

    8 ^/ M* P6 l  h; t0 R4 t: _我质疑不是这个方法不可行，我的疑 ...
    % E+ e9 U) p; t& {' \
    ! q/ R4 Q: {0 ?( e$ R) S
    金刚石膜的力学、化学性能及其稳定，另外导热率也不错，这就是好处啊。你是搞电路的，要理解俺们搞材料的兄弟们的痛苦啊。
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    可梦之
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    奋斗
    2021-4-20 05:43

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    18#
     楼主| 发表于 2021-1-31 10:02:11 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2021-1-31 09:42
    ( t. k! B$ A9 s9 v  T! I$ @金刚石膜的力学、化学性能及其稳定，另外导热率也不错，这就是好处啊。你是搞电路的，要理解俺们搞材料的 ...

    ) A" Z$ ]$ }( [- w1 F4 P$ z# d我不是搞材料的，需要你来科普一下。如果稳定，可以做长期保存，但我看到原文说读的时候用弱光，可能会造成0/1翻转，对于他那个精度可以忽略不计。但对于高精度的，是否需要暗室保存。另外，越稳定的材料是不是写操作需要更高的能量？
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    moletronic
  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-8 04:51

    • 签到天数: 1811 天

    [LV.Master]无

    19#
    发表于 2021-1-31 10:19:55 | 只看该作者
    本帖最后由 moletronic 于 2021-1-30 18:26 编辑
    ( e! m' E* o- W5 l3 Z- F
    可梦之 发表于 2021-1-30 18:02: V* I8 O- t8 p3 v; X6 _
    我不是搞材料的，需要你来科普一下。如果稳定，可以做长期保存，但我看到原文说读的时候用弱光，可能会造 ...
    9 a1 R0 k3 ^0 |( C6 {- j" K

    8 m" d  v9 |: X0 `' W* q$ N那文章没仔细看，掺杂区弱光翻转应该算是好事吧，对应flash里面低电压写入，这种东西要作出产品，可以搞成硬盘结构，磁头换成激光头。当然它无光激发下会不会自己翻转就决定了它的存储寿命。就跟论存储寿命，flash<硬盘<光盘，一样的道理。
    0 U1 a, W! A2 e( p% B不过材料这边全世界的习气都不好，太爱吹牛。零几年，science评了了10大突破，都是些纳米相关的，俺当时扫了下，就觉得有三四个有问题，后来果然有好几个撤稿。。。' S. n0 l5 Q0 U4 a% w
    顺便，俺这id就是当年做博后时的project名，吹的是用一个含铁有机大分子做存储单元，那个铁原子可以掉1,2,3个电荷（每次大约需要0.2v），这样intrinsicly实现2bit qbit（因为分子的尺寸小，符合qbit的要求）。。。当然俺们吹的时候从来不提常温热扰动就可以让那个电荷态势改变。。。

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    油菜: 5.0 给力: 5.0
    油墨: 5.0 涨姿势: 5.0
    不明觉历: 5.0
    testjhy
    油墨: 5 油菜: 5 给力: 5 涨姿势: 5 不明觉历: 5
      发表于 2021-1-31 14:24
    asquyd
    油菜: 5 给力: 5
      发表于 2021-1-31 13:02
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    可梦之
  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43

    • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体
    20#
     楼主| 发表于 2021-1-31 10:29:47 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2021-1-31 10:19+ z) I4 j# }# N3 e  D1 E
    那文章没仔细看，掺杂区弱光翻转10%那是作为存储性能不好啊。flash里面对应那个电容漏电。材料这边全世界 ...

    2 F0 j* O% K" a, ~# p7 `) S材料从idea到应用要好长好长时间吧。当初Intel Lab做的新的存储材料，比内存大，比硬盘快，打算替换两者。demo都出来好几年了，我们做控制器，控制器都做好了，那边还有问题，最后取消了。
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