Человечеству крайне необходимы различные хранилища информации — как портативные, так и не очень. Понимая это, производители предлагают весьма интересные, а иногда и экзотические решения. На днях одна из компаний, Machdyne, представила накопитель на базе FRAM, который способен хранить лишь 8 КБ данных, что исчезающе мало в современном мире. Но зато эту информацию можно рассчитывать получить и через 200 лет.

Что это за устройство?

USB-флешка получила название Blaustahl, её разработала компания Machdyne. Кстати, заявление относительно 200 лет — интересное, но непонятно, насколько оно правдивое. Дело в том, что девайс оснащён микроконтроллером Raspberry Pi RP2040, что делает его пригодным для различных приложений безопасного хранения данных, если он может поместиться в небольшой объём дискового пространства. Но прослужит ли чип два века? Да и при помощи чего через такой длительный срок можно будет считать информацию?

Как бы там ни было, флешка уже поступила в продажу. Её цена составляет 29,95 евро с учётом налогов. И да, если вам это важно — у флешки есть синий светодиод, который показывает режим работы устройства.

Устройство использует FRAM (сегнетоэлектрическое ОЗУ), известное сверхнизким энергопотреблением, высокой скоростью записи (например, если вам важно 8 КБ) и чрезвычайной надёжностью. Так, девайс способен выдержать один миллион миллиардов циклов чтения/записи (опечатки нет, в оригинале речь про one million billion read/write cycles). Это превосходит флэш-память EEPROM и NOR с точки зрения производительности, но за новые возможности придётся платить. Blaustahl включает в себя 4 МБ флэш-памяти NOR для прошивки и порт USB типа A, который не требует дополнительных драйверов в большинстве операционных систем.

Что можно хранить на устройстве ёмкостью 8 КБ? Несколько страниц текста, конечно, без иллюстраций. Кстати, Blaustahl получил и встроенный текстовый редактор, доступный через программы последовательной связи, такие как PuTTY и Tera Term. Как раз эта возможность делает его идеальным для безопасного хранения паролей, ключей криптовалюты, заметок и данных геокэшинга.

FRAM выделяется своей долговечностью и надёжностью по сравнению с другими решениями. Он может хранить данные более 200 лет при температуре 35 °C, превосходя по производительности флэш-память NOR, срок службы которой, по данным производителя, составляет до 200 лет, и флэш-память NAND, срок службы которой составляет от 16 до 20 лет в аналогичных условиях. EEPROM также обеспечивает хорошую сохранность информации, но с меньшим количеством циклов записи по сравнению с FRAM.

Ключевым преимуществом FRAM перед DRAM является то, что происходит между циклами чтения и записи. В DRAM расположенный на металлических электродах заряд утекает через изоляционный слой и управляющий транзистор, в результате чего исчезает совсем. Также в DRAM для хранения данных дольше нескольких миллисекунд каждая ячейка должна периодически считываться и перезаписываться, что получило название «регенерации». Каждая ячейка должна обновляться множество раз в секунду (раз в ~65 мс), что требует постоянного источника питания.

В отличие от DRAM, FeRAM требует питания только при реальном считывании или записи в ячейку. Значительная часть энергии, используемой DRAM, тратится на регенерацию, поэтому результаты измерений, на которые ссылаются разработчики TTR-MRAM, здесь также вполне уместны — они свидетельствуют об энергопотреблении на 99% ниже по сравнению с DRAM.

Работа над накопителем ведётся активная. Вскоре выйдут обновления прошивки, которые будут включать функции шифрования, что ещё сильнее увеличит безопасность устройства. Прошивка, схемы и файлы дизайна корпуса доступны на GitHub, что позволяет пользователям исследовать и модифицировать устройство в соответствии со своими потребностями.

Кстати, плотность FRAM может быть поднята за счёт улучшения технологии процесса производства FeRAM и структуры ячеек, например благодаря разработке структур вертикальных конденсаторов (по аналогии с DRAM) для уменьшения области воздействия на ячейку. Но тут одна проблема — уменьшение размеров ячейки может привести к тому, что заряд, хранящий данные, станет слишком слабым для обнаружения.

Не только FRAM, но и ДНК

Речь о том, что недавно был предложен ещё один необычный накопитель, на основе ДНК. Он более экзотический, если так можно выразиться.

Это не концептуальный проект, а реальное устройство, которое работает. По словам производителя, объём памяти карты составляет всего 1 КБ, что чрезвычайно мало в мире, где мы привыкли к гигабайтам и терабайтам. Но на данный момент это всё, чего удалось добиться разработчикам. Тем не менее есть и положительные стороны: так, срок службы устройства составляет 150 лет. Плюс ко всему система базируется на радикально новой технологии — хранении информации на базе ДНК.

Стоит напомнить, что даже дискеты, которые считаются безнадёжно устаревшими носителями, имели гораздо больший объём памяти — в случае стандартных 3,5-дюймовых «флоппиков» речь идёт об 1,4 Мб.

Есть и ещё один нюанс — никакого устройства для считывания компания не предлагает, вместо этого расшифровкой сохранённых данных будет заниматься лаборатория от Biomemory, что представляет собой известное неудобство. Если нужно считать информацию, ждать 8 дней — это как-то слишком.

Кроме того, было бы неплохо удостовериться в том, что карта может хранить данные хотя бы десяток лет. Для подтверждения слов представителей компании придётся ждать очень долго. Тем не менее устройство уже работает, есть proof-of-concept. Продавать свои карты компания собирается не ранее 2026 года. Зато в будущем на считывание данных планируется тратить не 8 дней, а «всего» несколько часов.

Сейчас даже получить свои данные в читаемом виде не получится. Сначала записанную на карте информацию нужно будет отправить в лабораторию Eurofins Genomics. Её специалисты считают последовательность нуклеотидов, и её же, в расшифрованном виде, отправят владельцу накопителя.

Ну а потом уже, используя специальный переводчик, предполагается расшифровать информацию и получить свой килобайт данных. Лаборатория отправляет последовательность нуклеотидов по электронной почте.

Зачем за всё это платить тысячу евро, пока неясно. Конечно, накопители нового типа на базе ДНК — отличная идея, но только в том случае, если эта идея работоспособна и удобна для пользователя. Что можно хранить на накопителе ёмкостью в 1 КБ и зачем испытывать неудобства, имея столько условий для расшифровки своей информации, — пока неясно. Тем не менее если стартап добьётся дальнейших успехов, тогда, возможно, технология станет гораздо более популярной.

Комментарии (51)


  1. LAutour
    23.05.2024 07:23
    +14

    но в течение 200 лет

    До каменных табличек пока далеко.


    1. functyon
      23.05.2024 07:23

      да, но у табличек проблема: маленькая плотность данных


      1. Goron_Dekar
        23.05.2024 07:23
        +7

        Современная флешка это 2 TB. Тут падение плотности записи на 8 порядков, и глиняные таблички, записывающие в тот же объём только 4 байта это 11 порядков, что почти то же самое.


  1. alexalexes
    23.05.2024 07:23
    +6

    Мне кажется, hex-таблица выполненная 6pt шрифтом с постоянной шириной символа, напечатанная на A4 невыгорающим на солнце тонером и так пролежит 200 лет в помещении с постоянной влажностью воздуха. Через 200 лет всегда будет доступна камера или сканер, чтобы это оцифровать и распознать обратно в бинарные данные. Не надо специальных знаний, как прочитать такой носитель. Другая проблема, должна быть приложена бумажная документация на все форматы файлов, которые будет содержать этот бинарник.


    1. anonymous
      23.05.2024 07:23

      НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь


      1. PrinceKorwin
        23.05.2024 07:23
        +6

        что_ты_такое.jpg


      1. DonStron
        23.05.2024 07:23
        +4

        Ты бот, да? Очень похоже на бесполезный ответ-"пересказ" LLM'ки ;)


    1. materiatura
      23.05.2024 07:23

      Другая проблема, должна быть приложена бумажная документация на все форматы файлов,

      Приложим. Например для технического текста на английском языке: буквы(25)+цифры(10)+знаки пунктуации(10)+мат.символы(30)+то да сё, итого 100 символов. Потребуется 200 байт + 100 глифов = 300 знаков. Займет на листе 4 строчки.)) Заголовок, так сказать.


  1. materiatura
    23.05.2024 07:23
    +6

    Для 8кБ бумага неплохой конкурент. Системы записи и чтения, драйвера и разъемы почти не поменяются. Да и для 16.000 знаков шрифтом 14 потребуется 4 листа А4. Если их хорошо свернуть, то объем будет не больше чем у представленной флешки. Расходимся.


    1. pvvv
      23.05.2024 07:23
      +4

      https://www.ollydbg.de/Paperbak/index.html

      полмегабайта на страницу, при должной усидчивости и через 200 лет можно прочитать используя лишь увеличительное стекло.

      а если лазерным гравером по какому-нибудь титану то возможно и через 200к лет.


    1. krote
      23.05.2024 07:23
      +1

      А еще сохранность записи на бумаге проще контролировать - визуально.


  1. GennPen
    23.05.2024 07:23
    +4

    Её цена составляет 29,95 евро с учётом налогов.

    FRAM - 1 бакс, RP2040 - 1 бакс, неплохую наценку делают.

    Кстати, китайцы уже во всю продают MB85RC256V FRAM на 32 Кбайт.


    1. pvvv
      23.05.2024 07:23

      Кстати, китайцы уже во всю продают MB85RC256V FRAM на 32 Кбайт

      к rp2040 тогда надо qspi fram в качестве памяти, иначе смысл в этом долгоживущем 32кБ фраме если USB превратится в тыкву из-за того что был в обычной флэши.

      з.ы. MSP430FR6007 мк с 256кБайт frama за 2.5$. правда без USB, но low speed можно и программно ногодрыганием изобразить.

      з.з.ы. у инфинеона есть qspi fram на 8/16Mbit.


      1. GennPen
        23.05.2024 07:23

        MSP430FR6007 мк с 256кБайт frama за 2.5$

        Я бы предпочел отдельную память, ее можно хотя бы программатором считать, особенно в таком случае как долгоживущий USB-накопитель.

        А QSPI для таких объемов не критичен. Ну, разве что делать энергонезависимую оперативную память.


        1. pvvv
          23.05.2024 07:23

          для того чтобы USB работал, надо чтобы память в которой хранится прошивка МК (внезапно, обычная флэш) не померла раньше.

          а rp2040 вроде только через QSPI умеет к памяти обращаться.


          1. GennPen
            23.05.2024 07:23

            Я про то, что в случае выхода из строя МК при использовании внешней ФРАМ можно просто заменить МК (прошить если нужно) и использовать дальше, либо подключить к ФРАМ программатор и считать данные. А если MSP430FR6007 умрет, то как из ее встроенной ФРАМ вытащить ценную информацию?


            1. pvvv
              23.05.2024 07:23
              +1

              Из МК, можно сказать, абсолютно такой же последовательный интерфейс торчит как и из памяти, jtag.

              А интерфейсная часть может точно так же и у памяти сдохнуть.

              Как-то пытался использовать память в качестве некоего дозиметра-показометра на большие дозы.

              Есть статьи с примерами, где динамической памяти рефреш замедляли до критических значений и тогда вероятность рассасывания заряда из ячейки начинает заметно зависеть от внешних условий, в том числе от ионизирующего излучения.

              Так вот у каких-то последовательных еепромов, которые тоже просто заряд хранят на изолированном затворе, при облучении интерфейсная часть отваливалась быстрее чем отдельные биты успевали "размагнититься".


  1. rPman
    23.05.2024 07:23
    +2

    Для хранения килобайтов достаточно обычной печатной платы, на которой вытравлен qr-код методом 'лазерного утюга', с которым справится буквально любой, даже поверхостно знакомый с этим.

    Чтение с помощью любого смартфона.


    1. alexalexes
      23.05.2024 07:23
      +3

      На другой стороне текстолита нужно напечатать инструкцию, как декодить QR-код при помощи карандаша и бумаги.


      1. rPman
        23.05.2024 07:23
        +1

        А для usb флешки даташитов на сотню мегабайт не надо? Что то мне говорит что инструкция по декодированию qr-кода заметно меньше места и имеет не иллюзорный шанс поместится там.

        Особые извращенцы могут base64 кодировкой обычным текстом нарисовать


    1. lv333
      23.05.2024 07:23
      +1

      По-моему проще просто напечатать на бумаге и заламинировать. На 200 лет хватит наверняка, но скорее всего сильно на дольше. Тем не менее, память и вообще электроника способная прожить сотни лет интересна не только как флешка с данными.


    1. Banderlogin43rus
      23.05.2024 07:23

      Сильно сомневаюсь, что через 200 лет можно будет найти смартфон. "Голубиная почта" же закончила своё существование.)


      1. rPman
        23.05.2024 07:23

        Мыслить нужно так - можно ли будет через 200 лет распознать qr-код.

        Если цивилизация сумеет сохранить как минимум текущий уровень развития, сохранить накопленные знания хотя бы на текущем уровне, то проблем с этим не будет.

        Если и как только наша цивилизация откатится в средневековье, обратного пути вперед уже не будет, не хватит ресурсов и времени (без технологического вмешательства хотя бы на нашем уровне развития жизни на планете осталось считанные сотни тысяч лет). Все удобное уже выкопано, употреблено и загажено. Не нужно думать что средневековые 'алхимики' смогут значимо для науки использовать нынешние свалки и помойки, все имеющее форму развалится за тысячелетие, а вот в чистом виде материаллов уже не будет.

        Сомневаюсь что в такой ситуации, будет иметь смысл хранить какие то данные в такой форме. Тут нужны тексты в читаемом виде, записанные внутри чего то типа кварцевое стекло, для чтения которых хватит лупы.


        1. lv333
          23.05.2024 07:23

          Каких именно материалов не будет в чистом виде?


          1. rPman
            23.05.2024 07:23

            Металлов в самородках, например.

            А вообще, чтобы подробнее это понять, нужно смотреть как работает современная промышленность и как идет добыча полезных ископаемых - все легкодоступное и важное уже выгребли, чем дальше тем глубже и сложнее нужно закапываться. Условно нефть, которая копни на огороде и полилась, уже не найти.

            Еще пара сотен лет и большую часть редкоземельных металлов станем добывать из океана (дорого, неудобно, сложно и недоступно средневековому химику)


      1. lv333
        23.05.2024 07:23

        Да, но голуби никуда не делись и вам вроде как ничто не мешает при большом желании запустить такой сервис опять!


  1. Shpakov
    23.05.2024 07:23

    Объем конечно кажется маленьким, особенно на фоне того, что в продаже есть память FRAM и на 4 Мбита, но, как указано в тексте, у этой флэшки вполне определенное назначение - хранение паролей и ключей от криптокошельков, типа "записал и спрятал на несколько лет". В таком качестве может и найдет своего покупателя...


  1. vis_inet
    23.05.2024 07:23
    +1

    Когда они успели протестировать сохранность за 200 лет?


    1. Paranoich
      23.05.2024 07:23
      +1

      Ускоренное испытание (ASLT и ещё куча загадочных аббревиатур). Все авиационные приборы, например после ремонта, именно так и тестируют. Сутки при -65°C равно десять суток при -10°C, как-то так. Никто же не будет 20 лет тестировать Airbus 320, прежде чем его в серию запустить с ресурсом 20 лет.

      Смутно помню как тестировали «самостоятельно» изготовленные микросхемки (ещё толсто- и тонко-плёночные). Температура, давление, вибрация и ещё что-то такое. Искусственное старение. Вряд-ли что-то сильно изменилось за десятки лет, может ещё радиацией поливают или под воду пихают.


      1. axe_chita
        23.05.2024 07:23

        (меланхолично) С CDROM тоже обещали сохранность данных в течении 100 лет. И где теперь эти обещания?


        1. Paranoich
          23.05.2024 07:23

          Благополучно пропустил этот этап. Раз пять-шесть ставил XP/7 с внешнего привода, на работе пару месяцев приходилось пользоваться, заказы на них приносили. Было, таскал с собой маленький диск с чем-то аварийно-восстановительным. Кто обещал — не знаю, ни в этих самых ECMA, ни даже в ГОСТ 27667-88 ничего про сроки не говорится. А производители могут и наобещать. Хотя вроде TDK делал с повышенным сроком хранения/службы, да ещё вот такое есть

          Разработчик и производитель этих дисков, компания Millenniata, Inc. заявляет, что данные, записанные на такой диск, могут сохраниться на нём в течение 1000 лет


          1. axe_chita
            23.05.2024 07:23
            +1

            Кто обещал — не знаю,

            (меланхолично) Так создатели стандарта Philips и Sony обещали, публично во всех рекламных материалах посвященных CDROM. И там прямо заявлялось о том что вы можете прочитать свои данные даже спустя 100 лет :)
            То что в советском ГОСТ-е срок хранения был не прописан, совершенно логично. Учитывая что качество изготавливаемых дисков на отечественном сырье в начале производства явно было-бы не стабильным, добавлять в ГОСТ ещё один головняк никто бы не стал. Тут хотя бы основные параметры выдержать.

            заявляет, что данные, записанные на такой диск, могут сохраниться на нём в течение 1000 лет

            "Обещать, не значит жениться" :)


            1. Paranoich
              23.05.2024 07:23

              Так создатели стандарта Philips и Sony обещали

              Я или забыл или пропустил эти обещания. Мне их в руки то брать стрёмно было, заляпаешь ещё. А если чуточку паранойю включить, то возможно эти две уважаемые фирмы вполне могли и выпустить и даже представить такие диски. Лаком залить от ультрафиолета, ещё что-то такое сочинить. Только они не имели ли бы отношения к тем дискам, что в магазинах продаются.

              качество изготавливаемых дисков на отечественном сырье в начале производства явно было-бы не стабильным

              Мне кажется что там отечественным не пахло даже. Не слышал про советские диски. У меня был CD музыкальный, но он 1992 года издания, а ГОСТы 80-х — это наверное просто формальность, перевели с аглицкого штоб было, потому что проигрыватели «Вега» (и другие) уже выпускались.

              В СССР была традиция комплектовать магнитофоны парой кассет отечественных, мать их, не к ночи будут помянуты, тьфу-тьфу (стучу по дереву). Одна например с Карелом нашим Готтом, вторая чистая. Может и «Веги» комплектовались отечественными CD?


        1. Holger108
          23.05.2024 07:23
          +1

          Тащем то, диски CD-ROM живут долго. Но если повезло с климатом. :)

          Не помню, выкинул все при переезде или что-то оставил на продолжение теста. Но через лет 15 перезаписываемые считались без проблем, музыкальные фирменные, уверен, считаются точно и скйчас. Это мне с климатом повезло, влажность очень низкая круглогодично. Меньше условий для коррозии алюминия, начиная с краёв диска, особенно если на торцах диска лака кот наплакал. За всё время помню только один диск, погибший от времени, да и то, это была музыкальная подборка в CDDA, нарезанная Изей израильским пиратом, видимо, на очень большой скорости. И дохнуть этот диск начал уже через пару лет.

          Жаль, выкинул майкрософтовские CD, те самые, на которых они бесплатно рассылали по миру SP2 к Windows XP, ничего не спрашивая про легальность приобретения экспишки. Там качество диска было изумительным. Думаю, скорее привод забарахлит (смазка загустеет, например), чем помрёт тот диск.


          1. axe_chita
            23.05.2024 07:23

            Тащем то, диски CD-ROM живут долго.

            Это как "фишка" ляжет, И к сожалению это не предсказуемо. Иногда везет, но иногда нет. У меня к примеру "отлетел" архивный CDR (TDK или Verbatim), которым я не пользовался после записи, и умер он от окисления слоя в начале диска, т.е. вытащить что-то весьма "проблематично".

            Остальные диски надо проверить, как будет возможность, и штамповку, и CDR, и CDRW. Ну и DVD обязательно


  1. Busla
    23.05.2024 07:23
    +1

    Заголовок: Флэшка нового типа
    Статья: это не флэшка

    Сама технология, наверное, может быть востребована в составе смарт-карт, крипто-токенов. А именно в качестве самостоятельного накопителя сложно придумать толковое применение. Разве что какой-нибудь текстовый документ с цифровой подписью хранить - договор, приказ, завещание.


  1. noRoman
    23.05.2024 07:23
    +4

    Пффф. Была уже новость, что были прочитаны первые страницы рукописи, сгоревшей в Геркулануме во время извержения Везувия 2000 лет назад. Попробуйте флешку прочитать после такого.


  1. Mephistophele
    23.05.2024 07:23
    +4

    Пффф. 200 лет.

    Правда одна карта ~80байт.


    1. AlB80
      23.05.2024 07:23
      +2

      Резиночка рассохнется - колода развалится. И тут ты заметишь, строки не нумерованы (колонки 73-80). Вся надежда на красную косую полосу.


  1. Sun-ami
    23.05.2024 07:23
    +1

    Если к обычной флэшке добавить маленькую солнечную панель на корпусе, и контроллер, который будет периодически обновлять запись, то она, наверное, тоже может сохранить данные несколько сотен лет, даже при комнатном освещении. И ёмкость у неё будет не килобайты, а десятки и сотни гигабайт.


    1. grvelvet
      23.05.2024 07:23
      +1

      Ну вот вам идея для стартапа. Вот только есть одна маленькая проблема, флешка в большинстве своем лежит в темноте.


      1. lv333
        23.05.2024 07:23

        Вот тут есть про батарейку которой уже почти два века https://habr.com/ru/companies/vk/articles/373377/

        Для того что бы раз в месяц даже обновить заряд в ячейках памяти ее точно хватит. Причем это чисто химический элемент, а ведь есть ещё источники тока основанные на распаде ядра...


        1. Sun-ami
          23.05.2024 07:23

          Раз в месяц не нужно - достаточно примерно раз в 10 лет. Такое устройство должно иметь большие возможности в плане обнаружения единичных ошибок, коррекции ошибок при помощи корректирующих кодов, и пару копий данных, и обновлять запись по мере необходимости. В том числе, и прошивку контроллера. А вариантов источника питания может быть много - и химическая батарейка, и ядерная батарейка, и даже генератор, работающий от усилия деформации герметичного корпуса устройства при изменении атмосферного давления. Самая серьёзная проблема для него - химическая деградация чипа флэш-памяти, изготовленного по тонкому техпроцессу. Но, думаю, какой-то вариант на 200 лет подобрать можно, устроив для этого ускоренные испытания при повышенных температурах.


          1. lv333
            23.05.2024 07:23

            и даже генератор, работающий от усилия деформации герметичного корпуса устройства при изменении атмосферного давления.

            Кстати да, сразу об этом не подумал, но вариант для данной задачи вполне себе отличный.


            1. rPman
              23.05.2024 07:23

              Смена давление - это пузыри под водой и ловят волны и приливы

              Есть еще генератор на базе суточной смены температуры (10000летние часы на ее базе заводить собирались), длинная рельса меняет длину при смене температуры


    1. codecity
      23.05.2024 07:23

      наверное, тоже может сохранить данные несколько сотен лет

      Блажен кто верует.


      1. Sun-ami
        23.05.2024 07:23

        Я не верую, а предполагаю. А почему нет?


  1. Paranoich
    23.05.2024 07:23
    +2

    А пластик? А металл? Не подвергаются старению? Ни деградируют, не коррозируют? Химические вещества используемые при изготовлении не помешают? Флюс не всегда отмоешь, а тут микроны.

    200 лет — не туда, ни сюда. Пароли через 200 лет? К чему, интересно? К Windows 8? К кошельку криптовалюты? Заметки? Ну Чехову или Диккенсу разве что пригодился бы. Компромат? Завещание потомкам?

    При увеличении температуры срок службы резко снижается. +35 — это не экстремальная температура, жаркое лето всего-лишь, следовательно какое-то хранилище требуется. Так что пока это лишь дорогая безделушка. Надо или 200 лет (пусть и при +35), но вменяемого объёма, либо 40-50 лет (время активной жизни) и допустимость хранения от -50 до +60 (лучше ещё выше).


  1. senchik
    23.05.2024 07:23
    +2

    Смутило, что FRAM с прошивкой на NOR, какой-то обман, не так ли? Конечно вытянуть данные возможно будет, но цена этого через 10 лет как всегда будет интересна... Тут скорее или ишак сдохнет или падишах)


    1. VT100
      23.05.2024 07:23

      Во-о-от... RP2040 должен быть с масочным ПЗУ. Иначе - профанация.

      Но, поскольку есть путаница и с циклами записи/временами храниения EEPROM и Flash - чего уж ожидать...


  1. olku
    23.05.2024 07:23
    +1

    Маловато. Наклонное кодирование с коррекцией ошибок Рида-Соломона (вертикальные и горизонтальные повреждения шириной до 2 мм на дюйм) может хранить пол мегабайта данных на обычном листе формата А4, при черно-белой печати в 300dpi. Их ещё и шифровать можно. Делал рассчет для Антлер, но не пригодилось.