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.
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.
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.
