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[科技前沿] 荒谬的钻石存储

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  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
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     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?
    9 B7 M- B' e& \4 M& x5 I. {  p2 F* X" |; V4 V9 T" I8 U& ^6 X! {
    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。4 P' g" I" p, D+ u# k0 T8 Z' ~3 L
    4 A/ S3 v& `, R' ?% m; l
    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
    ' j5 t/ s6 `& w; r7 g2 l9 L
    " J+ w0 b9 i6 d; H7 |( E钻石存储的工作原理:
    3 r, Q/ K# h. q* S- j* w. M5 J' W& |
    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。
    1 P6 @: Q% b- r% v0 @
    - q' R5 |0 r# S
    还是看原文吧。我的理解是:
    ' B2 \, t* z3 m9 }  W
    • 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。! g% c( n& t+ u0 Z, O$ N2 O# G

    . V& o/ l. H4 O! s) T4 e) K7 p, ]6 `; c
    * x: H( r* O; y8 ^
    工作原理图7 b5 K" J3 t" D, X# z

    , m) m/ O4 v3 T2 X9 j6 d我的一些质疑:
    6 M( X! X/ T/ F: z, d
    • 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/ a9 E! W$ D& E  A0 ], x3 P

    , f9 x1 s; [) C5 x8 p6 r3 [) n- ^1 r+ O# ~  \! H
    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。
    ! J) A/ G9 j- m9 W) h. _; G+ S5 f) u* F$ p4 Y+ ^1 D  x% D
    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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    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:
    % ]  V) K, i9 z, {1 }8 ]/ k6 j微软
    8 I& w! f2 U* v) }$ T; U/ A3 y, ~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。+ ?5 |0 I1 u" Z% F- g

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      发表于 2021-2-2 13:23
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      发表于 2021-1-31 07:33

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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* c6 a+ R4 M; n: {) ]; t

    * F8 [$ R1 [# e4 ?9 a0 \
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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
    # U+ J7 X: T7 p; y* F: i看看微软的研究成果:) M' r# E0 e- H$ p; A
    微软" B4 o' F2 h/ n2 m1 Z5 E
    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 ...
    : a: l8 i# ?$ |1 K* x
    这才是搞科研4 t) S( _: ^- C' u9 U4 e

    , p5 m8 B0 l" l, O) e8 `& y  k
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    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。
    ) [1 L7 X1 ~/ `4 b- 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。; k: c) f9 E* r: J6 z. E
    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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      发表于 2021-1-31 14:19
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      发表于 2021-1-31 07:32
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      发表于 2021-1-31 05:55
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    6#
    发表于 2021-1-30 13:28:29 | 只看该作者
    李根 发表于 2021-1-29 18:20
    ( b( ~" a; R3 B8 @, ~这才是搞科研
    % |) @" R% i% d* K) 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

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      发表于 2021-1-31 05:55
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    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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    2021-4-20 05:43
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    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& G2 w8 d- N* H6 {$ `% B  u第一,有个技术叫金刚石膜,用cvd就可以做。0 f& ?- t2 `! m& L8 `" Q. Q0 z
    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( X4 ^. O9 p3 u$ o3 }1 K1 S3 ]
    综 ...
    % ?/ E1 l5 }  g( F: a4 g" w
    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。
    7 I( s, i$ K4 q3 D5 F4 X( V) Z3 t" O" X9 M7 l
    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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    9#
    发表于 2021-1-31 05:38:00 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2021-1-30 13:28
    # y2 R" z. @% _, E2 ?5 H+ ]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

    & T6 t! {: T2 |( M3 z2 b"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。"
    . {, H6 Y& U  K& a" r" `5 C"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。"' R1 Q+ ]' j1 S. g/ B
    2 J5 e. f; O* G% 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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      发表于 2021-1-31 11:40
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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
    9 Q! [" T6 ?3 k( ~$ d"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 ...

    ! z9 A' v6 ?0 f# S& Z" k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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    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。
    ; ]4 w9 I5 C  V/ l, v/ k7 ~
    : @+ Q! _) S  t( M: W0 U) i; A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。
    ) k$ M% U, \/ P: L9 N, W1 p' ]9 q
    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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    2021-4-20 05:43
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    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
    1 y+ R$ i% H2 e1 q* f( k[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 ...
    + b" |  @5 Z% R
    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。. Z3 Q2 ?* |* {) t3 Z- |- y

    * R8 b. X* C* M7 T$ o) v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。3 M% \6 w& |5 ?- |. l

    + f: w3 p3 W: X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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    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。; ~) R5 i: _; ?, |- w
    * G5 ?7 B& B& d; P+ L- {2 U2 q( K
    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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    重点是:全身一袭黑紧身衣  发表于 2021-1-31 10:21

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    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 9 @& @& _; [: K; M8 z( [/ t
    可梦之 发表于 2021-1-30 16:30
    3 c  [- `" {: C$ |0 Q" L9 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 ...

    9 v& Z  k+ r# V1 D6 Z
    ' z- _+ t3 o4 ~: R" a  J2 y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。
    . o5 k. M! b( C% ?6 K1 m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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    2023-2-8 04:51
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    15#
    发表于 2021-1-31 09:34:58 | 只看该作者
    asquyd 发表于 2021-1-30 17:17
    , b  k3 Y% O' u4 a! k/ B% w( r$ t8 c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 ...

    9 d9 t0 x" i- b& m" D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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    2021-4-20 05:43
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    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
    8 a$ `) `+ s! w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 ...
    9 ~6 l5 h( W2 G" f
    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。% e3 ?: V2 D2 V" z

    6 G; b; i! j4 k* r: a+ B3 S8 b- N( u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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    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
    * q: C) l- R  @, z4 T3 T5 p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。
    % A( \1 `1 g/ q* T1 E' u- U1 n- f' |) _" m
    我质疑不是这个方法不可行,我的疑 ...
    3 i9 i3 w7 K  j- ]5 B  [
    . \/ w2 S  O& @$ Z! @3 H
    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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    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
    5 T9 H9 j9 g% ]* q% X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 ...
    / @. U3 c% i. r9 g+ W- k
    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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    开心
    2023-2-8 04:51
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    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
    % a6 U+ e; P% o# a6 p5 u+ l
    可梦之 发表于 2021-1-30 18:021 @! ?4 _7 I: Q
    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 ...

    ' B& c( A! ?" K# L2 A' k* `8 e$ r: r0 Z4 J( L/ Q) b$ c
    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。& F' M* ]; T: V6 B1 T8 C& Y* O" F/ D
    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。。。! }# C  a& Q$ m7 S, L5 Q
    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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      发表于 2021-1-31 14:24
    油菜: 5 给力: 5
      发表于 2021-1-31 13:02
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    2021-4-20 05:43
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    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- ~+ o( A' ^+ X7 M& k9 F
    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 ...

    4 E7 o1 j2 R- [( `1 L& |5 f4 @* }3 r; e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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