Tinh thể nhớ 5D: Cuộc cách mạng lưu trữ dữ liệu siêu bền

Theo Techspot, công nghệ này được thiết kế để phục vụ những kho lưu trữ cần tồn tại trong thời gian cực dài. Trong khi đó, các phương tiện lưu trữ hiện nay lại có tuổi thọ khá ngắn: Ổ cứng dễ hỏng, SSD nhanh xuống cấp, còn băng từ phải ghi lại định kỳ để tránh mất dữ liệu. Chính vì vậy, sự xuất hiện của “tinh thể nhớ” được kỳ vọng sẽ thay đổi hoàn toàn cách con người lưu giữ thông tin.

Startup SPhotonix tại Anh, thành lập năm 2024, đang thương mại hóa công nghệ này. Về cơ bản, dữ liệu được khắc vào khối kính siêu bền bằng tia laser siêu chính xác, có khả năng tác động đến vật chất ở mức cực nhỏ. Thay vì chỉ lưu trên bề mặt, thông tin được ghi xuyên suốt toàn bộ khối kính, giúp tăng mật độ lưu trữ và độ bền. Dữ liệu được mã hóa theo năm yếu tố: Ba chiều không gian cùng hai đặc tính quang học về hướng và cường độ. Nhờ vậy, một chiếc đĩa kính có kích thước tương tự đĩa CD/DVD truyền thống có thể chứa tới 360 TB dữ liệu.

Điểm nổi bật nhất chính là tuổi thọ. Trong điều kiện bình thường, dữ liệu vẫn có thể đọc được sau hàng tỷ năm. Vật liệu kính còn có khả năng chống chịu nhiệt độ cao, bức xạ, nhiễu điện từ và sự hao mòn theo thời gian – những yếu tố vốn là “kẻ thù” của lưu trữ lâu dài.

Tuy nhiên, công nghệ này vẫn còn hạn chế. Tốc độ ghi hiện tại chỉ khoảng 4 MB/s, tốc độ đọc khoảng 30 MB/s, chậm hơn nhiều so với ổ cứng hay SSD. Vì vậy, nó phù hợp cho việc lưu trữ lâu dài, những dữ liệu ít khi cần truy cập nhưng tuyệt đối không được phép mất. SPhotonix đặt mục tiêu nâng tốc độ lên 500 MB/s trong vòng 3–4 năm tới.

Chi phí cũng là một rào cản lớn. Máy ghi dữ liệu dự kiến có giá khoảng 30.000 USD, còn thiết bị đọc khoảng 6.000 USD. Công ty cho biết một phiên bản đầu đọc di động có thể ra mắt trong vòng 18 tháng tới.

Dù còn nhiều điểm chưa hoàn thiện, công nghệ này đã thu hút sự quan tâm của các trung tâm dữ liệu và viện nghiên cứu. Khi lượng dữ liệu toàn cầu tăng nhanh, chi phí lưu trữ ngày càng lớn – không chỉ về tài chính mà còn về năng lượng và môi trường. Một phương tiện lưu trữ không cần điện, không cần bảo trì và không phải ghi lại sau khi đã ghi là giải pháp rất hấp dẫn.

Gần đây, SPhotonix đã huy động được vài triệu USD để đưa công nghệ vượt ra khỏi phòng thí nghiệm, tiến tới thử nghiệm trong môi trường thực tế. Công ty hướng đến các ứng dụng như lưu trữ dữ liệu khoa học, hồ sơ văn hóa, tài liệu pháp lý và dữ liệu lịch sử – những thông tin cần tồn tại lâu hơn nhiều so với phần cứng tạo ra chúng. Với tuổi thọ lên tới 13,8 tỷ năm, “tinh thể nhớ” 5D được xem là lời giải cho bài toán lưu trữ bền vững của nhân loại.