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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？" S  U$ X7 N: d
    / N8 F1 p, P& ~
    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。  Z1 i8 [: ]5 z! {5 ~+ |( R$ _- b0 H

    0 ~5 w3 W% A  U/ l' ~/ X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。
    : j, j/ X1 O5 I- U% G' d! b6 ?
    # F; |* `4 Z, k0 M钻石存储的工作原理：
    6 }8 X3 f- ]+ U8 r$ S8 e
    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。

    0 f3 s. w1 |8 R5 b6 D8 e! J9 E+ W# D( E( V* \
    还是看原文吧。我的理解是：( j! D7 J2 n/ D" C/ w" Q( K
    • 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。' C7 L/ a( _8 B# j/ y: ?" T; a6 V# P
    & b% v' K! R4 Z6 z. |; p) Y
    . h2 Q  a3 \9 E, N- i5 n

    ' Q1 g) Q* |1 l- B# f: l工作原理图
    $ r" ?9 N7 P9 ]* P& l, i7 a8 x$ {( {/ {& w7 D
    我的一些质疑：
    : Y& v7 m9 S/ G) o% |, u- q
    • 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。" S+ [; t5 V. K: b3 h- j1 {+ r

    $ S1 N7 b! Y; y0 n  E. h  k# B% [" U9 O8 R# K
    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。
    + o+ g2 H) E: {6 J( H% l$ T4 O
    , n0 e3 g  c* ~7 Y3 h9 P$ g  Y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：
    ! r5 F( J3 C) i9 Y微软
    1 H6 K$ _" q" Y$ q7 n. `3 b$ g7 J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。
    2 d( U+ p1 N6 `2 a: |

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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 23:49

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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1 }6 j+ K) c, ~! E6 L, _. r

    % s: G" ^% p) n7 E  \1 C* J$ E
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    李根
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 23:49

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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$ M' ?: f% n0 e: f1 ]
    看看微软的研究成果：
    , L9 T" q# v! y( S5 g) W7 b. G0 h微软
    $ ]* r* q* N7 r. U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 ...
    7 a/ b9 h4 x0 \9 c. U4 B
    这才是搞科研7 ^2 t5 t. n5 |" V5 ]$ ]$ G

    ) e6 O  A6 \# @1 y3 \
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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。
    ( D, e4 Z# J, {0 r8 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。$ o2 J+ G* i! Q; r; ~
    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
    油菜: 5 给力: 5 涨姿势: 5
      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 18:20
    1 }7 E: w+ Y' n0 Q这才是搞科研

    ) _, x/ q! S5 W3 L) d! m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

    点评

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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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    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
    " E. S: X3 @  U- @' ^第一，有个技术叫金刚石膜，用cvd就可以做。7 K) F5 x9 h. g
    第二，膜厚合适的情况下，理论上离子注入掺氮也是可以的。. v1 j6 w- @1 Z
    综 ...
    7 d- ?' f/ u' ]  X
    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。
    ' o, Z7 y" l1 E( Q  _
    4 Q+ R# b7 i: x  g! _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
    3 E2 u& Q4 b, o4 j9 h5 Y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

    & o2 Y7 \9 H7 K0 p: F5 H3 C"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。"
    / n' C8 t' a( L! {7 B' H& D. k0 r"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。"
    8 j1 z( g9 z! R" l7 L
    " @5 T# I" C3 I. D% z: y0 [' k8 F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
    油菜: 5 涨姿势: 5
      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
    3 g- B, R+ `' g"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 ...

    ! H; {: p0 o2 U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。& `5 w$ m/ Q. g

    4 n, U; U( k4 R& p* f/ U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 Z- m1 e! e% i. T' |
      H9 |2 b, W" U6 O5 D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 08:027 P% @3 }/ G8 `1 S; M9 e# U
    [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 ...

    5 n$ J/ l* B5 z. v0 h+ z( @. L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。$ `1 J1 c5 q9 k- E# n7 ~
    % m% z# ]6 J0 `! V( c
    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。  z: s0 p5 h! m. P7 I2 k- _& }
    ' {, K* Q/ L9 b. _, ~$ R1 k8 W$ Y8 }
    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。( a3 p9 U/ p- B. C+ L6 ?

    ; z' L. ]+ `- x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 , f4 u, `5 _7 A- r: u+ I" v) I$ B
    可梦之 发表于 2021-1-30 16:30  }3 q1 i3 E0 M
    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 ...
    5 a: V$ V1 N: @0 `% o

    " G+ w$ M; E# ~( w* v7 T& D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。
    3 W* r4 ?) P7 P" a1 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% z& Q" X1 O  V  G! ^( s2 Z/ E) J
    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 ...
    % j, H$ ?$ \: Q# G$ T1 V7 e7 a% 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 09:269 Z: J; {9 \4 b9 \% C; J% n) S# N
    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 ...

    ; m7 P/ ]6 X. e! l1 o/ Z, g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。
    7 d( |) A/ E- k- o, I6 [% G% L
    ' `: c- R+ t( J0 s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
      c' M! F( }7 [, `" X6 I+ o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。
    ! X' a+ U$ q- V: c! T- k( m2 b- q5 T
    我质疑不是这个方法不可行，我的疑 ...

      ~& N9 A# q8 V4 ^/ a4 k+ P: t% J- a. P$ r2 u; O( w
    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' Y* y5 o7 S% S. g* R. E
    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 ...
    ! C$ t- w: R' z0 s! N6 m
    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 7 I" H9 U1 P% L) Q8 y$ a
    可梦之 发表于 2021-1-30 18:026 g5 L) S% p6 o0 X
    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 ...
    & ?* M& y! d: P9 F0 z
    , B4 h( l! G, C7 o* o' b0 w
    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。
    6 C7 \* F; y( y. p# L+ c7 ?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。。。
    ( _% O& g( t% I: U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。。。

    点评

    油菜: 5.0 给力: 5.0
    油墨: 5.0 涨姿势: 5.0
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    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 10:194 v" N' Z/ n$ @" ?
    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 ...
    8 I( T/ m% N2 u# t/ |
    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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