「5D 記憶晶體」來了：一片玻璃塞進 360TB，壽命竟直逼 138 億年？|數位時代 BusinessNext

「5D 記憶晶體」來了：一片玻璃塞進 360TB，壽命竟直逼 138 億年？

英國新創公司 SPhotonix 開發的 5D 記憶晶體技術，提供了一種幾乎能永久保存數據的創新方法。

什麼是 5D 記憶晶體？「玻璃儲存」時代來臨

這項技術源自英國南安普敦大學（University of Southampton）長達 20 年的研發成果。其核心原理是利用「飛秒雷射」（femtosecond laser）脈衝，在奈米尺度下於熔融石英玻璃（fused quartz glass）內部蝕刻出微小的「體素」（voxels）。

之所以稱為「5D」，是因為除了傳統的三維空間座標（x, y, z）外，它還利用了奈米結構的「方向」（orientation）與「強度」（strength）來編碼資訊，達成五維空間的數據儲存。

驚人性能：5 吋玻璃片硬塞 360TB 資料

這塊看似普通的玻璃，性能強大到足以讓傳統儲存媒介相形見絀：

超長壽命 ：在攝氏 190 度的極端環境下，資料仍能穩定保存 138 億年。相較之下，一般光碟壽命僅 5 至 100 年，即便耐用的 M-DISC 也僅約 1000 年。

恐怖容量 ：單張 5 英吋的玻璃盤，儲存容量竟然高達 360TB。

物理防禦力 ：石英玻璃極其耐熱、抗輻射且耐化學腐蝕。此外，這種介質無需電力即可保存，且具備「物理隔離」（air gapped）特性，能有效防範勒索軟體攻擊。

取代磁帶？瞄準「冷數據」市場的終極方案

雖然這項技術聽起來很科幻，但它並非要取代你電腦裡的 SSD。SPhotonix 目前將其定位在「冷數據儲存」（Cold Storage）場景，專攻那些需要長期封存、不需頻繁讀取的檔案（如國家檔案、科學數據、金融紀錄）：

讀寫瓶頸 ：目前驗證原型機的寫入速度僅約 4MB/s，讀取約 30MB/s。官方計畫在 3 至 4 年內將速度提升至 500MB/s。

部署進度 ：SPhotonix 已正式走出實驗室，計畫在未來兩年內於資料中心啟動試點計畫。

設備成本 ：早期的寫入設備售價約 3 萬美元（約新台幣 97.2 萬元），讀取設備則約 6000 美元（約新台幣 19.4 萬元）。

這項技術先前也曾被用來儲存整組「人類基因組」，作為地球生命的數位備份，宛如一座「基因方舟」。隨著 SPhotonix 啟動落地計畫，未來人類文明的精華，或許真的能透過這些「水晶球」穿越時空，永遠流傳下去。

本文授權轉載自T客邦

從生成式AI訓練、推論，到代理式工作流程（Agentic Workflow）與未來的實體AI，資料流量正以指數級成長，讓記憶體從過去支援運算的配角躍升為決定AI效能與能源效率的關鍵角色。

全球知名的半導體與微電子技術分析機構TechInsights指出，AI競爭正逐漸從晶片算力擴展到記憶體架構設計能力，加速「Computational Memory」等新架構興起；在這波浪潮中，深耕記憶體與儲存技術數十年的美光科技，正與關鍵夥伴展開深度協同設計，包含攜手NVIDIA共同開發適用於新世代資料中心的低功耗記憶體技術，在AI基礎建設的新賽局中成為不可或缺的關鍵。

當GPU不再是唯一主角，記憶體為何躍上AI舞台中央？

過去，半導體的焦點多圍繞在晶片，例如CPU、GPU跟AI加速器等，市場普遍認為，晶片運算能力是左右科技產業發展速度的關鍵，但在進入生成式AI世代後，產業逐漸發現另一個事實：真正限制AI效能的瓶頸不是運算，而是資料能否快速被存取與傳輸。

從大型語言模型訓練，到AI推論、代理式工作流程（Agentic Workflow），甚至未來的機器人與自駕車，龐大的資料流量正持續推升對高頻寬、低延遲、高容量記憶體的需求，讓記憶體產業從過去相對標準化、以價格競爭為主的市場，逐漸轉變為AI基礎建設的重要核心。

「仔細觀察AI應用服務會發現，大多數工作負載都被頻寬限制。」美光科技全球業務執行副總裁Mike Cordano認為，記憶體是突破（頻寬）瓶頸的關鍵，也讓AI競賽從晶片算力升級到記憶體與儲存架構的系統級競爭。這樣的產業洞察，也正是Mike在歷經二十餘年的儲存產業資歷，加上四年半的創投生涯後，選擇加入美光的核心原因之一：在AI重塑產業結構的浪潮下，記憶體將成為這波成長最直接的動能所在。

從零組件供應商到策略夥伴，記憶體共創時代來臨

AI的崛起，正在改變記憶體廠商與客戶的關係。

過去，記憶體產品多是標準化元件，客戶關注的是價格、供貨與規格；合作模式也偏向短期採購與交易導向。然而隨著AI系統規模愈來愈大，從資料中心、雲端平台到終端裝置，記憶體已經成為決定系統效能的重要關鍵，也因如此，越來越多企業將記憶體視為「策略性資產」，而非單純零組件。

Mike表示：「現在，我們跟客戶合作的時間跨度改變了，在產品正式上市前三到四年便開始合作，從系統架構階段就共同規劃未來需求。」例如，美光科技與NVIDIA共同研發的資料中心所使用的低功耗記憶體，便是雙方提前多年展開深度合作（co-design）的成果。

值得特別注意的是，美光科技除從技術層面與晶片製造商等夥伴共創產品，也在需求層面與客戶進行密切合作，例如，將過去較無約束力、期限僅一年的長期協議（LTA）轉變成為期五年、條款更具約束力的策略性客戶協議（SCA），藉此掌握客戶的未來需求，進而在技術層面做更深度的合作。Mike坦言，深度協同設計是高成本的投入，美光的做法是先廣泛進行市場感知，理解不同場域的需求方向，再與生態系統中的夥伴們展開客製化合作。

從裝置導向轉為Token導向，AI浪潮重寫記憶體成長模式

除了合作模式改變，更大的典範轉移是需求的改變。

Mike解釋，過去記憶體需求跟PC、手機跟伺服器出貨量息息相關，但在AI新世代，推動記憶體需求成長的核心不再是設備數量，而是AI模型所產生的運算與資料消耗量。「AI產業逐漸走向以『Consumption』或『Token』為主的新經濟模式，每一次的模型運算都需要消耗大量的記憶體跟儲存資源，這意味著，即使設備銷量成長趨緩，記憶體需求仍可能持續上升。」

更重要的是，AI應用正從資料中心外擴至手機、PC、自駕車與機器人等場域，儘管不同場域對記憶體的需求不盡相同，但是，Mike認為：所有AI裝置都存在三項共同需求：更快的速度、更大的容量，以及更高的能源效率。

正如Mike在受訪時提到的：「我們最大的挑戰，是如何與客戶和整個生態系保持高度一致，一方面創造供給與產能，另一方面持續推動技術創新。」可以預期，在接下來的五年，記憶體產業面臨的挑戰不僅僅是擴展產能，而是如何與客戶共同規劃需求、同步投入技術創新，而這也是美光科技積極經營AI生態體系的原因。

總的來說，AI帶來的改變，不只是算力提升，而是重新定義整個運算架構：過去，記憶體被視為支援運算的基礎元件；現在，則是決定AI效能、能源效率與創新速度的關鍵資源；當產業競爭從晶片性能延伸到資料流動效率，從裝置數量轉向Token消耗量，記憶體的重要性也將隨之水漲船高，對美光科技來說，這將是其從供應商走向AI生態系核心夥伴的關鍵角色轉變。