Mai Nhung
Writer
Giữa thời đại mà một cú rơi nhẹ cũng đủ khiến ổ cứng "bay màu" dữ liệu, một startup đến từ Đức tên là Cerabyte đang khiến thế giới công nghệ phải kinh ngạc với một loại bộ nhớ có độ bền gần như không tưởng. Trong các buổi trình diễn gần đây, bao gồm cả tại hội nghị Open Compute Project ở Ireland, họ đã thực hiện màn "tra tấn" khắc nghiệt: luộc phương tiện lưu trữ của mình trong nước muối sôi 100°C, sau đó ném vào lò nướng pizza ở 250°C. Kết quả? Toàn bộ dữ liệu được ghi trước đó vẫn nguyên vẹn, không hề hấn gì.
Lưu trữ bằng Gốm, Kính và Laser
Vậy "bộ nhớ bất khả hủy hoại" này là gì? Công nghệ của Cerabyte, thành lập năm 2022, dựa trên một cách tiếp cận hoàn toàn khác biệt so với ổ cứng từ (HDD) hay ổ cứng thể rắn (SSD) thông thường. Thay vì dùng đĩa từ quay hay chip nhớ flash dễ bị tổn thương bởi va đập, nhiệt độ, từ trường hay độ ẩm, Cerabyte sử dụng một nền tảng làm từ kính, phủ một lớp gốm siêu mỏng (chỉ dày khoảng 50-100 nguyên tử).
Dữ liệu số được ghi lên lớp gốm này bằng cách sử dụng tia laser femtosecond (xung cực ngắn, tính bằng một phần triệu tỷ giây) để khắc hàng triệu lỗ siêu nhỏ (nanoholes). Mỗi lỗ hoặc khoảng trống giữa các lỗ đại diện cho một bit dữ liệu (0 hoặc 1). Theo Cerabyte, mỗi mặt chip có thể chứa khoảng 1GB dữ liệu và tốc độ ghi hiện tại đạt 2 triệu bit mỗi lần bắn laser.
Ưu điểm cốt lõi của công nghệ này là độ bền vật lý và hóa học vượt trội của vật liệu gốm và kính. Nó không có bộ phận chuyển động cơ học như HDD, và quan trọng hơn là không cần nguồn điện để duy trì dữ liệu (non-volatile), tương tự SSD hay USB nhưng bền hơn nhiều lần. Cerabyte khẳng định phương tiện lưu trữ của họ gần như miễn nhiễm với lửa, nước, bức xạ điện từ mạnh (như EMP) – những yếu tố có thể phá hủy hoàn toàn các loại ổ cứng thông thường.
Tương lai của Lưu trữ Lạnh và những câu hỏi
Với đặc tính siêu bền và không cần năng lượng duy trì, công nghệ của Cerabyte nhắm đến thị trường lưu trữ dữ liệu dài hạn, hay còn gọi là lưu trữ lạnh (cold storage) – nơi dữ liệu cần được bảo quản an toàn trong hàng chục, thậm chí hàng trăm năm mà ít khi cần truy cập. Đây là nhu cầu ngày càng tăng trong các lĩnh vực như lưu trữ dữ liệu khoa học, di sản số, hồ sơ chính phủ, hay sao lưu thảm họa.
Cerabyte đặt mục tiêu đầy tham vọng là đến năm 2030 sẽ giảm chi phí lưu trữ xuống dưới 1 USD cho mỗi Terabyte (TB) – một mức giá cực kỳ cạnh tranh so với các giải pháp lưu trữ băng từ hay quang học hiện tại. Xa hơn nữa, họ còn kỳ vọng ra mắt CeraTape, một dạng băng lưu trữ bằng công nghệ này có thể chứa dung lượng lên tới Exabyte (1 triệu Terabyte) trên mỗi cuộn băng.
Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn hoàn thiện và còn đối mặt nhiều câu hỏi lớn: Độ bền thực tế khi bị rơi vỡ mạnh sẽ như thế nào? Khả năng mở rộng quy mô sản xuất công nghiệp ra sao? Cơ chế đọc dữ liệu và tốc độ truy xuất thực tế là bao nhiêu? Chi phí cuối cùng khi thương mại hóa có thực sự rẻ như mục tiêu? Đây là những yếu tố then chốt quyết định liệu Cerabyte có thể tạo ra một cuộc cách mạng thực sự hay chỉ dừng lại ở một công nghệ tiềm năng trong phòng thí nghiệm.
Dù vậy, những gì Cerabyte đã trình diễn là vô cùng ấn tượng, mở ra viễn cảnh về một tương lai nơi dữ liệu quan trọng nhất của nhân loại có thể được lưu trữ an toàn, bền bỉ qua nhiều thế hệ và thậm chí sống sót qua cả những thảm họa khắc nghiệt nhất.
Lưu trữ bằng Gốm, Kính và Laser
Vậy "bộ nhớ bất khả hủy hoại" này là gì? Công nghệ của Cerabyte, thành lập năm 2022, dựa trên một cách tiếp cận hoàn toàn khác biệt so với ổ cứng từ (HDD) hay ổ cứng thể rắn (SSD) thông thường. Thay vì dùng đĩa từ quay hay chip nhớ flash dễ bị tổn thương bởi va đập, nhiệt độ, từ trường hay độ ẩm, Cerabyte sử dụng một nền tảng làm từ kính, phủ một lớp gốm siêu mỏng (chỉ dày khoảng 50-100 nguyên tử).
Dữ liệu số được ghi lên lớp gốm này bằng cách sử dụng tia laser femtosecond (xung cực ngắn, tính bằng một phần triệu tỷ giây) để khắc hàng triệu lỗ siêu nhỏ (nanoholes). Mỗi lỗ hoặc khoảng trống giữa các lỗ đại diện cho một bit dữ liệu (0 hoặc 1). Theo Cerabyte, mỗi mặt chip có thể chứa khoảng 1GB dữ liệu và tốc độ ghi hiện tại đạt 2 triệu bit mỗi lần bắn laser.
Ưu điểm cốt lõi của công nghệ này là độ bền vật lý và hóa học vượt trội của vật liệu gốm và kính. Nó không có bộ phận chuyển động cơ học như HDD, và quan trọng hơn là không cần nguồn điện để duy trì dữ liệu (non-volatile), tương tự SSD hay USB nhưng bền hơn nhiều lần. Cerabyte khẳng định phương tiện lưu trữ của họ gần như miễn nhiễm với lửa, nước, bức xạ điện từ mạnh (như EMP) – những yếu tố có thể phá hủy hoàn toàn các loại ổ cứng thông thường.
Tương lai của Lưu trữ Lạnh và những câu hỏi
Với đặc tính siêu bền và không cần năng lượng duy trì, công nghệ của Cerabyte nhắm đến thị trường lưu trữ dữ liệu dài hạn, hay còn gọi là lưu trữ lạnh (cold storage) – nơi dữ liệu cần được bảo quản an toàn trong hàng chục, thậm chí hàng trăm năm mà ít khi cần truy cập. Đây là nhu cầu ngày càng tăng trong các lĩnh vực như lưu trữ dữ liệu khoa học, di sản số, hồ sơ chính phủ, hay sao lưu thảm họa.
Cerabyte đặt mục tiêu đầy tham vọng là đến năm 2030 sẽ giảm chi phí lưu trữ xuống dưới 1 USD cho mỗi Terabyte (TB) – một mức giá cực kỳ cạnh tranh so với các giải pháp lưu trữ băng từ hay quang học hiện tại. Xa hơn nữa, họ còn kỳ vọng ra mắt CeraTape, một dạng băng lưu trữ bằng công nghệ này có thể chứa dung lượng lên tới Exabyte (1 triệu Terabyte) trên mỗi cuộn băng.
Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn hoàn thiện và còn đối mặt nhiều câu hỏi lớn: Độ bền thực tế khi bị rơi vỡ mạnh sẽ như thế nào? Khả năng mở rộng quy mô sản xuất công nghiệp ra sao? Cơ chế đọc dữ liệu và tốc độ truy xuất thực tế là bao nhiêu? Chi phí cuối cùng khi thương mại hóa có thực sự rẻ như mục tiêu? Đây là những yếu tố then chốt quyết định liệu Cerabyte có thể tạo ra một cuộc cách mạng thực sự hay chỉ dừng lại ở một công nghệ tiềm năng trong phòng thí nghiệm.
Dù vậy, những gì Cerabyte đã trình diễn là vô cùng ấn tượng, mở ra viễn cảnh về một tương lai nơi dữ liệu quan trọng nhất của nhân loại có thể được lưu trữ an toàn, bền bỉ qua nhiều thế hệ và thậm chí sống sót qua cả những thảm họa khắc nghiệt nhất.
