image

Объемы данных растут стремительно: к 2030 году, по прогнозам, мир накопит 175 зеттабайт информации. Компании ищут способы хранить эти массивы надежно, компактно и без лишних затрат. Ленточные хранилища LTO десятилетиями были стандартом для архивов, но их ограничения — короткий срок службы, медленный доступ и высокие расходы на обслуживание — становятся всё заметнее. Немецкая компания Cerabyte предлагает альтернативу: керамические накопители, записывающие данные фемтосекундными лазерами. Их технология обещает большую емкость, высокую скорость и стоимость ниже, чем у LTO. Сейчас цель — стать конкурентом лент к 2030 году. В статье разберем, что за технология, какие у нее возможности и проблемы.

Технология Cerabyte: устройство и сравнение с LTO


Cerabyte переосмысливает хранение данных. Их носители — стеклянные пластины с керамическим покрытием толщиной 50–100 атомов. Фемтосекундные лазерные импульсы формируют на поверхности наноструктуры, способные кодировать большие объемы данных на небольшой площади. Чтение происходит с помощью микроскопа высокого разрешения. Он сканирует структуры без механического контакта, так что повреждение исключено. Пластины хранятся в картриджах, перемещаемых роботизированными системами между полками и станциями записи/чтения, как в ленточных библиотеках. Стеклянные носители устойчивы к коррозии, температурам от -273°C до 300°C и агрессивным средам, обеспечивая срок службы свыше 100 лет. Это делает их идеальными для «холодного» хранения в научных архивах, медицинских базах, медиапроизводстве и государственных хранилищах. Просто прекрасно.

На недавнем мероприятии A3 Tech Live в Мюнхене Cerabyte представила план развития: в 2025–2026 годах компания выпустит пилотную систему с емкостью 1 Пбайт на стойку, скоростью передачи данных 100 Мбайт/с и задержкой доступа около 90 секунд. К 2029–2030 годам показатели вырастут до 100 Пбайт на стойку, 2 Гбайт/с и задержки менее 10 секунд. В перспективе, к 2045 году, использование ионных пучков гелия позволит уменьшить размер бита с 300 нм до 3 нм, создавая стойки емкостью 100 Эбайт. Плотность записи достигает 1 Тбайт/мм³ за счет многослойной структуры, обеспечивая компактность хранилищ.

image
Источник

LTO-9, основанный на стандарте Linear Tape-Open, использует феррит бария, обеспечивая емкость картриджа до 18 Тбайт (45 Тбайт с компрессией 2.5:1) и скорость до 1 Гбайт/с (440 Мбайт/с для записи несжатых данных). LTO-10 обещает до 30 Тбайт на картридж (75 Тбайт с компрессией), но уже отстает от планов. Ленты требуют перемотки, увеличивая время доступа до минут, а их срок службы — 7–15 лет, причем в неидеальных условиях он сокращается. Механический контакт головок с лентой вызывает износ, а чувствительность к влажности и температуре требует строгих условий хранения. Cerabyte обходит эти ограничения: их носители не изнашиваются, задержка в 10 секунд быстрее ленточных минут, а высокая плотность позволяет хранить больше данных в меньшем объеме. В отличие от HDD и SSD, требующих регулярного копирования для предотвращения потерь, керамические пластины сохраняют информацию без перезаписи.



Экономика и конкуренция


Cerabyte делает ставку на экономичность. Стоимость хранения составит $1 за терабайт против $2 у LTO. Совокупная стоимость владения (TCO) для системы на 1 Пбайт снизится с $7–8 тыс. в 2025 году до $6–8 к 2030-му, благодаря редкой замене носителей и низким эксплуатационным затратам. Крупные ленточные библиотеки LTO могут стоить сотни тысяч долларов, а отдельные приводы — от $3 до $15 тыс., при этом картриджи требуют регулярного обновления. Cerabyte минимизирует расходы за счет долговечности и энергоэффективности.

image
Источник

Конкуренция на рынке СХД жесткая. Microsoft с проектом Project Silica использует голографическую запись на стекле, но их технология сложнее и уступает по емкости. Holomem, Piql и Archiflix предлагают альтернативные решения, но Cerabyte поддерживают Pure Storage, Western Digital и In-Q-Tel, а гранты на $4 млн от Европейского совета по инновациям и начальные инвестиции в $10 млн дают финансовую базу. Сейчас компания готовит раунд серии А. Однако технология еще не проверена в реальных условиях — пилот появится через пару лет. LTO, как проверенное решение с широкой базой пользователей, сохраняет позиции, и убедить рынок переключиться будет сложно. Задержка в 10 секунд, упомянутая ранее, может ограничить применение в сценариях, требующих быстрого доступа.

Для выхода на рынок Cerabyte предстоит развернуть массовое производство и обеспечить совместимость всех компонентов системы. Как отмечалось, LTO поддерживает модульную архитектуру, но их емкость и перемотка ленты ограничивают масштабируемость. Cerabyte, с их компактной архитектурой хранения, способна уместить петабайты в одной стойке, но успех зависит от налаживания выпуска пластин и роботизированных систем. Надежность в реальных дата-центрах — отдельный вопрос: лабораторные тесты не отражают нагрузки промышленной эксплуатации, например, при перебоях с питанием или интенсивных циклах чтения/записи.

Перспективы Cerabyte


Cerabyte нужно подтвердить надежность технологии за пределами лаборатории. Если система докажет свою эффективность, к 2030 году керамические накопители могут стать стандартом для архивного хранения в науке, медицине и госархивах, где важна долговечность. Успех зависит от налаживания производства и способности убедить рынок в преимуществах над LTO и конкурентами, такими как Project Silica.

Комментарии (13)


  1. Ilya_JOATMON
    06.07.2025 08:55

    Эта штука потребует ОЧЕНЬ прецизионных актуаторов. И для чтения и записи головки должны быть неподвижны в моменте относительно пластины. В случае чтения может быть удасться уйти от этого с помощью высокоскоростной съемки и алгоритмов восстановления смаза.


    1. Moog_Prodigy
      06.07.2025 08:55

      Ну справедливости ради, в хардах и так уже довольно прецизионные актуаторы на перемещение головок, их разрешение ограничено по сути тепловыми шумами и возможностями обратной связи (которую они считывают с блина). Еще есть МЭМС-системы, еще более точные и в целом поставленные на поток.


  1. NickDoom
    06.07.2025 08:55

    Аааа, да сделайте хоть какие-то диски уже. Пусть однослойные. Пусть не кварцевые, а просто стекляшки. Пусть не фемтосекундный лазер, а скорость записи будет 256 кБит/с, а чтение — камерой, захватывающей 100500 дорожек.

    Можно даже на святое покуситься — пусть они будут не в синих пластиковых конвертиках со скошенным уголком и сдвигающейся блестящей шторкой. Но это уже кощунство, конечно.

    Главное, оно должно быть: а) массовым б) доступным в) хранить данные приблизительно вечно.

    Нужна какая-то отправная точка, которую можно пойти, купить и записать туда хотя бы за неделю холодный архив домашних фоток на века, чтобы было от чего развиваться дальше! Сделайте уже хоть что-нибудь, хватит на словах ставить бла-бла рекорды!


    1. ropblha
      06.07.2025 08:55

      В массы делать это невыгодно. Народ накупит вечных носителей и все. Это же не про капитализм с запланированным устареванием и выходом из строя.


      1. rapidstream
        06.07.2025 08:55

        - Вчера на улице ко мне подошла старуха и предложила купить вечную иглу для примуса. Вы знаете, Адам, я не купил. Мне не нужна вечная игла, я не хочу жить вечно.


      1. NickDoom
        06.07.2025 08:55

        Стандартное Универсальное Объяснение, столкнувшись с границей своей применимости, превращается в тыкву.

        Люди покупали новые CD-R совсем не потому, что старые «запланированно устарели» и сдохли вместе с данными. Их покупали потому, что предыдущие были уже забиты видео с утренников и фотками котиков.

        И, внезапно, сия категория данных, обычно используемая в саркастическом ключе, в данном случае абсолютно буквальна. Люди хотят, будут и имеют право запечатлевать памятные моменты жизни.

        Не в облако, которое через пять лет превратится в тыкву и «кому должен — всем прощаю», не на хард, который стуканул и привет, не на флэшку, на которую такое даже писать смешно — на диски. Толстые диски из прочного кварцевого стекла, которые расколотить сложнее, чем порвать обычную бумажную фотографию, которые хранятся дольше, чем она выцветает, а прочитать можно любым новым приводом данного формата, если (когда) старый сдохнет. Это смешно, но прабабки оставили больше памятных моментов, чем новое поколение сможет оставить после себя. Двадцать выцветших фоток, каждая за бешеные деньги — средний юзер сейчас не сделает и этого. Все эти моменты сгинут, как Рутгер Хауэр в небоскрёбе при отказе очередного гэ. Разве что случайно распечатанная «для смеху» бумажка где-то заваляется. «У нас же всё в облаке, это надёжно!»

        «Вечный» носитель без перезаписи — ну это вообще не то, что «купят один раз». А если добавить развитие технологии и копирование десяти старых на один новый…


        1. AlexanderS
          06.07.2025 08:55

          Проблема в том, что вы купите, я куплю, он купит, а остальные тысячи как лили в облака - так у будут лить дальше. Потому что им так проще: не надо ничего покупать, подключать, какие-то программки для чтения/записи ставить, короче не надо во всём этом разбираться - жмак-жмак и архив типа отправлен в облако. А о надежности люди обычно думают после часа Х, а не до. Это если бы облака через каждый месяц лопались - тогда бы с ростом пострадавших у людей какие-то мысли стали бы появляться, а так взывать к благоразумию обычно бесполезно.


          1. NickDoom
            06.07.2025 08:55

            Оооо, классика мирового баяна с оркестром :) Каждый тихо сам про себя подумал: «Ах, если бы все были бы такими же умными, как я — можно было бы сделать ставку на хорошее решение! Но придётся сделать ставку на плохое, чтобы не остаться в одиночестве». И все молча сделали ставку на плохое решение :-D

            Это просто мировые танцы на граблях :-D Эта история повторяется, как день Сурка :-D

            …а тем временем:


        1. Daddy_Cool
          06.07.2025 08:55

          Сейчас посмотрел - Blu ray еще продаются. И диски и драйвы. Другой вопрос, что 25 Гб это как-то хило по нынешним временам. Хотя... посмотрел - мой архив фото и видео - 500+ Гб. Всего лишь 20+ дисков.


    1. Zolg
      06.07.2025 08:55

      а) массовым б) доступным в) хранить данные приблизительно вечно.

      Перфокарты. Для надёжности можно на делать из глины, с обжигом после записи.


      1. inkelyad
        06.07.2025 08:55

        Перфокарты. Для надёжности можно на делать из глины, с обжигом после записи.

        Не удовлетворяют условию "записать туда хотя бы за неделю холодный архив домашних фоток"


      1. NickDoom
        06.07.2025 08:55

        Когда я для краткости опустил описание, какого приблизительно объёма должны быть эти данные — я так и подумал, что кто-то обязательно их назовёт :-D

        Не подвели ^__________________^


  1. gvitaly
    06.07.2025 08:55

    Прочитав заголовок я уж грешным делом подумал, что опять новый тип аккумуляторов придумали.