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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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    [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 `6 n4 E- i* _  `& l7 B7 G8 j
    - j- S2 c1 k5 k8 N  ?4 F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。( ]6 A* L5 K* X; i8 L7 Y
    0 N) N  I) h% i( {% @5 a
    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# r- s" u2 G, J' i6 S" ~
    , P8 z4 _/ M8 c( r- c% D
    钻石存储的工作原理:* }- r& E5 o! Q: u# P) f) E2 G7 |
    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。
    " U$ M9 A- {- U' ~
    , p4 e' o5 J. B) A1 ^+ b; h8 Y
    还是看原文吧。我的理解是:
    ! z' ~- I6 I$ R8 |* b' u
    • 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。* ~" F6 P$ v, @8 ^* F6 R
    # R! G) Q+ p+ R
    ) h, U4 R; F# m
    * K( j4 m5 f/ a0 }/ b( k& `) [
    工作原理图$ E* `. F/ C2 C: R7 q
    7 q, P3 o) C. D  A7 B; y
    我的一些质疑:
    ; t3 v; n  t3 B/ ?# j
    • 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
      , J- k9 s; z9 F6 h" i
    " B/ `8 }8 j% d8 e$ [# c- A

    ( h/ C& J' m+ N- f. X9 ~, J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。
    / D& m* N% z* d+ t: L8 W) P# L, [* ^2 \, l$ P: q
    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:' f1 P; }6 f& ?1 |+ e
    微软" d8 N; S  T) C
    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。/ m' K1 b' o2 M% b

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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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  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前
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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8 }; ^/ a8 v. K
    - N9 a3 u5 D* p. k! k2 o( u3 Y/ A6 u
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  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前
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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
      H: L4 v- ^, q, m看看微软的研究成果:& U! j* ]9 O+ V0 H( @6 ^/ v
    微软3 i% e' W% ], |9 m
    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 ...
    - v" _# }0 K- U
    这才是搞科研
    8 ]+ g# ]2 u) T8 @8 K, O7 Z. o8 u
    $ U; d! M  ]2 j6 y: L% ~
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    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。
    ! r1 N3 z/ D& e9 r第二,膜厚合适的情况下,理论上离子注入掺氮也是可以的。6 I( Y8 }  e+ l) Q9 H; m
    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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    2023-2-8 04:51
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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' {% H; y  w8 b( ^- E  q2 ^2 P
    这才是搞科研
    6 C2 I! H- [0 Y7 t. o3 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

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      发表于 2021-1-31 05:55
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    2023-2-8 04:51
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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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    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
    ' j2 }* }& i# d% o+ O! G+ B" i/ _第一,有个技术叫金刚石膜,用cvd就可以做。. I! O1 x3 @- t: b* }( ~0 z9 p
    第二,膜厚合适的情况下,理论上离子注入掺氮也是可以的。
    * D9 c% a3 m" ~, Q3 ?% n综 ...
    # Q% m" A! A2 Y' m$ F- @( g0 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。" S9 W& N) c' [  J

    / q+ z+ ~& O4 d: M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 13:287 v5 w! _; n: }
    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
    6 S! b( b5 y0 r. K$ |4 [+ Q' m
    "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。"" M& `8 y4 L0 p$ 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。"
    ) C# ^; B5 a5 t9 U1 J4 C9 Q  p: J& }8 p% U6 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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      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
    # v, o" }' f2 }7 j  Y" t, 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 ...
    7 Y" b4 J- a' 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。: H! Q0 @, j: O1 F% R) u
    : ?/ _4 d! v' [. ^. j, z% d
    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。- \' o, L. R7 k9 O/ c6 K* A

    : y1 N0 \6 [* P: w( P% i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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    奋斗
    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
    / `+ w" Q. [+ A6 C6 H[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 ...
    9 Z2 \* R: i. u7 C, G2 }: i; V
    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。* a& M( v! z( r

    ( k/ i/ D5 N+ p! S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。
    ! M6 |! O  W( a$ W/ d5 ^4 F% f  }: E/ |; _1 j; `2 C% ^: x& a
    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。# k! V" R( J- E# w

    ) h/ j9 R0 i. @- }( L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
    ) B  m. w8 l% ^) ~/ e
    可梦之 发表于 2021-1-30 16:30
    : k$ \% U. N- M4 L# c  O- G) u) k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 ...
    8 U2 ~& Q7 _2 b0 L/ @
    + _6 H& D% x5 o
    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。! y( j# z5 |% b7 N/ Q. R
    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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    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
    ' r+ a  e% w% u8 z3 t1 R! M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 ...
    ; h% T" V% t1 A6 q; H
    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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    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
    % k2 S) r, S) G8 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 ...

    4 W5 S$ T4 x  F" n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。; f" P5 e' |5 T: l
    , c; f+ H! d  ]
    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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    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, K$ Q8 a/ D% T: X3 Q/ \* w
    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。
    ) Q7 f- U- ?$ T* {" W: E2 \. f
    ' Z  q. d& l: z8 D我质疑不是这个方法不可行,我的疑 ...
    : w2 j+ p) M/ e/ ]1 S2 M6 i
    0 J4 p5 r5 F6 Z( Q
    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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    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
    ' w& s- n- a  ^7 M$ [3 y' [  N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 ...

    + P% d- {. t4 \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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    [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
    . y% d% {2 x. \% V, \
    可梦之 发表于 2021-1-30 18:02" K, \  w3 v; f( @+ ^
    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 ...
    % `( s( E( L  n' G0 U  d

    - @& t6 ~$ J2 Q! j* P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。
    " \" X5 [( m3 C& V; q$ o- @9 B1 l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。。。7 F) W, T4 t. `4 f
    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
    油菜: 5 给力: 5
      发表于 2021-1-31 13:02
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    奋斗
    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 10:193 g* B/ q- e5 g) k; T8 ~6 ]
    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 ...
    , \9 e8 x. g- e* g6 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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