全释硬科技丨三大未来存储技术新突破 让人类文明跨过万年时光长河

 
 

传统数据存储方式寿命短,且要耗费大量资源。面对这道难题,科学家们研发出了多项未来存储技术,有望让人类文明保存数万年,甚至数百万年。“全释硬科技”,带你探索最新存储技术。

如何把人类文明保存亿万年?在科幻作品《三体》中,罗辑想出的方法朴素得令人震撼——“把字刻在石头上!”这个科幻情节,恰恰映射了数字时代一个令人焦虑的现实:硬盘会消磁、光盘会老化……海量数据基本撑不过十年,就要搬一次家,耗费大量资源。面对这道难题,科学家们正在从不同方向摸索通向未来的“石头”,有望让数据保存上万年,甚至百万年。

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第一块通向未来的“石头”,是微软研究团队全新打造的“数据化石”——玻璃“硬盘”。它使用的是烤箱、杯子常用的硼硅玻璃,只有2毫米厚,12厘米宽,通过飞秒激光雕刻,就能装下高达4.8TB的数据,相当于把上千部高清电影装进一张光盘。更重要的是,它不怕水、不怕热,也不怕电磁干扰,在近300摄氏度的高温下也能稳定保存1万年,在室温下,保存时间可能达到数十万年。

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第二块通向未来的“石头”,是北京大学科研团队最新研制的“电子神经元”——迄今尺寸最小、功耗最低的铁电晶体管。传统计算机中,计算单元和存储单元被一堵无形的“存储墙”阻隔,数据在两者之间频繁搬运会造成巨大能耗和延迟。而新型“电子神经元”打通了这堵墙,把铁电晶体管栅长缩短到1纳米极限,工作电压降到0.6伏,能耗比国际最好水平降低了一个数量级,让数据在计算单元和存储单元之间以同电位“零障碍通行”,从物理底层瓦解“存储墙”瓶颈,可极大释放算力潜能,促进AI芯片实现重大进化。

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第三块通向未来的“石头”,则是刻在我们身体里的“生命天书”——DNA存储。DNA里面有四种碱基编码信息,本质上就是一个天然的四进制存储介质。理论上,仅1克DNA就能存储约1000万小时的高清视频,1千克DNA就可能装下全世界的数据,并且在低温或干燥密封的条件下,有保存数十万年,甚至上百万年的潜力。近年来,我国不少科研团队都正在这一方向发力,中国科学院北京基因组研究所等开发的DNA活字喷墨打印机“毕昇一号”,有望突破DNA存储的成本和速度壁垒;天津大学团队在DNA测序错误百出的情况下,依然能纠正错误,成功复原出DNA中的数据。这部“生命天书”也正在从梦想走进现实。

人类正在用科技的智慧,保存文明的火种,跨越时光,生生不息。

(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉 刘苏 视频 陆依静)

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