矛盾结合体：Millipede能否担当芯片硬盘重任？

硬盘爱好者

Millipede可以说是一个矛盾结合体：超高存储密度让人难以抗拒，而如此低下的性能又给人们泼了一盆冷水，在短时间内想投入实用绝无可能，IBM也公开表示，Millipede至少在10年之内不会取代现有的硬盘技术。

前面我们提到，没有机械结构、高可靠性是芯片硬盘最诱人的地方，而Millipede在这两个地方却让我们难下结论——以肉眼来看，Millipede不过是一枚小小的存储芯片，它的确没有寻常可见的机械结构；但若深入到纳米层级，你会发现Millipede的工作模式和现在的硬盘并无本质区别：一样需要依靠存储介质机械移动来实现寻址，读写头也必须上下运动才能读写数据——换言之，Millipede是一种复杂的纳米机械，它对外部振动甚至更为敏感，稍微大点的风吹草动都可能使它产生难以修复的故障；同时，机械技术与生俱来的低速度更是令人头疼。从这两个角度来看，作为芯片硬盘候选技术，Millipede还存在巨大的困难！

读者恐怕会有另外一个疑问，存储介质中的有机材料是否能够经受无限制的加热灼烧、生成凹坑？理论上说这些材料的使用寿命都是很有限，正如只能檫写1000次的CD－RW刻录盘片一样。不过我们无须为这个问题担忧：在IBM的可靠性测试中Millipede芯片经受了数百万次的数据擦写，而自身依然没有失效——以一天擦写100次计算，Millipede芯片至少可以使用27年之久！这一点Millipede的确很符合芯片硬盘的要求，只是它得发生在不出现故障的前提下。

低读写速度是Millipede技术最为致命的地方，不过这方面Millipede存在充裕的改进余地——目前Millipede存储介质的移动频率不超过350Hz，粗略估计、IBM在10年内将这个频率提升到GHz级别相当有可能——此时它的移动速率足足提高3,000,000倍、寻道时间也会有巨幅缩短！另一个着眼点便是提高读写头数量，目前IBM只制造出1024个读写头的Millipede实验室原型，而明年4096个（64×64）读写头的原型产品也将推出——制造Millipede芯片的方法很类似于超大规模集成电路（VLSI）芯片的制作方法， IBM只要对Millipede芯片的控制逻辑和制造设备的控制软件作些调整即可轻而易举提高读写头的数量；从这个角度考虑，将读写头数量提高10000倍和提高4倍在制造上没有什么本质差别，只是限于芯片尺寸（1024个读写头的Millipede芯片大小为3mm×3mm），我们认为将读写头数量提高400倍是比较理想的（此时Millipede芯片大小约为6cm×6cm），这样的话其一次性数据读写速度可以迅速提高400倍！



图7：Millipede存储芯片的实验室原型。

在制造成本方面，Millipede技术相当令人满意，它可以利用现有设备进行制造，芯片的成本相对低廉。若进入大量生产阶段，其成本还可以得到进一步降低，这一优势也是其他任何高密度存储技术难以比拟的地方，对Millipede的未来发展也相当有利！