Microsoft теперь может хранить данные 10 000 лет на обычном стекле благодаря прорыву в лазерных технологиях

США - Информационное агентство Эхбари

Microsoft теперь может хранить данные 10 000 лет на обычном стекле благодаря прорыву в лазерных технологиях

В знаковом научном и промышленном достижении Microsoft представила революционное усовершенствование в технологии хранения данных, позволяющее сохранять цифровую информацию в течение поразительных 10 000 лет, используя обычные, легкодоступные стеклянные материалы, такие как те, что используются в кухонной утвари и дверцах духовок. Эта разработка, являющаяся результатом непрерывного прогресса в рамках «Проекта Силика», представляет собой значительный шаг вперед в создании решений для хранения данных, которые преодолевают проблемы деградации, свойственные традиционным жестким дискам и твердотельным накопителям, и открывают путь к долговечному архивированию человеческих знаний.

Технология хранения данных на основе стекла, над которой Microsoft работает с 2019 года, ранее опиралась на дорогостоящее и редкое чистое стекло из расплавленного кварца. Однако последние исследования, подробно описанные в престижном журнале Nature, кардинально изменили эту парадигму. Ученым удалось закодировать данные на обычном боросиликатном стекле – прочном, термостойком типе стекла, который широко доступен и экономичен. Это фундаментальное изменение носителя информации само по себе является решающим шагом на пути к тому, чтобы сделать технологию коммерчески жизнеспособной и широко применимой.

Инновации распространяются не только на выбор стеклянного материала, но и включают новые и сложные методы записи и чтения данных. Ричард Блэк, менеджер по исследованиям в Microsoft и соавтор исследования, заявил, что эти достижения решают «ключевые барьеры для коммерциализации: стоимость и доступность носителей информации». Он пояснил: «Мы разблокировали науку для параллельной высокоскоростной записи и разработали метод для проведения ускоренных тестов на старение записанного стекла, предполагая, что данные должны оставаться неповрежденными по крайней мере 10 000 лет».

Исследовательская группа продемонстрировала свои возможности, сохранив около 4,8 терабайт (ТБ) данных – эквивалент примерно 200 фильмов в формате 4K – на 301 слое в куске стекла размером всего 0,08 на 4,72 дюйма (2 на 120 миллиметров). Хотя скорость записи в 3,13 мегабайт в секунду (МБ/с) значительно ниже, чем у жестких дисков (около 160 МБ/с) или твердотельных накопителей (около 7 000 МБ/с), исключительная долговечность данных в долгосрочной перспективе является определяющим преимуществом этой технологии. В отличие от этого, срок службы данных на большинстве современных жестких дисков и SSD составляет всего около 10 лет.

Основная ценность этой технологии заключается в ее потенциале обеспечить сверхнадежное архивное хранение. В то время как обычные устройства служат для повседневных операционных нужд, хранение на основе стекла и керамики предлагает беспрецедентную гарантию целостности данных на тысячелетия. Это делает ее идеальным кандидатом для долгосрочного цифрового хранилища, защищающего постоянно растущий объем данных, генерируемых во всем мире. Ранее Microsoft заявляла о планах использовать эту технологию для Глобального музыкального хранилища в Норвегии, подчеркивая свою приверженность сохранению культурного и цифрового наследия.

Ключевые технические инновации, подробно описанные в исследовании, включают усовершенствования в «записи бирефракционных вокселей» с использованием лазерных импульсов. Команда разработала улучшенную технику псевдо-одиночного импульса, при которой один лазерный импульс может разделиться, образуя два, что повышает эффективность записи. Кроме того, были внедрены возможности параллельной записи, позволяющие одновременно записывать несколько вокселей данных в непосредственной близости, что значительно увеличивает общую скорость записи. Ученые также представили новый метод хранения, названный «фазовыми вокселями», при котором данные кодируются в изменении фазы материала, а не в его поляризации. Этот метод использует один лазерный импульс и включает новую технику чтения.

Наконец, Microsoft разработала метод идентификации и оценки старения данных, хранящихся в стеклянных вокселях. Этот метод в сочетании со стандартными ускоренными тестами на старение подтвердил потенциальный срок службы данных, превышающий 10 000 лет. В будущем команда планирует дальнейшее совершенствование технологий записи и чтения, исследование усовершенствованных лазерных систем и изучение различных составов стекла для определения оптимального материала для этого революционного формата хранения, обещая будущее, в котором наши данные будут храниться безопасно и на постоянной основе.

Информационное агентство Эхбари