Технология Microsoft Project Silica: запись терабайтов данных на стеклянные пластины для хранения 10 000 лет

Подразделение Microsoft Project Silica представило результаты разработки инновационной системы архивного хранения данных на базе боросиликатного стекла. В публикации журнала Nature описывается метод использования фемтосекундных лазеров для физического изменения структуры материала. Стеклянный чип толщиной всего 2 миллиметра способен хранить терабайты информации до 10 000 лет, что решает проблему деградации традиционных магнитных носителей.

Ричард Блэк, директор по исследованиям Project Silica, отмечает потенциал технологии:

Мы поняли, что если сможем освоить физические процессы и масштабировать их, модифицированное лазером стекло станет прорывной технологией для архивного хранения.

Технические особенности записи в четырех измерениях

В отличие от классических CD и DVD, где данные наносятся на поверхность, Project Silica использует объем боросиликатного стекла. Основным новшеством стала технология фазовых вокселей - трехмерных аналогов пикселей. Лазер за один импульс изменяет фазу световых волн, кодируя информацию в 301 слое. Исследователи перешли от пятимерной к четырехмерной модели записи, что повысило энергоэффективность и плотность размещения данных.

Один компактный стеклянный чип обладает емкостью 4.8 терабайта. Этого объема достаточно для размещения 2 миллионов печатных книг или примерно 5000 видеофайлов в сверхвысоком разрешении (UHD). Материал носителя аналогичен стеклу, используемому в кухонной посуде, что делает его устойчивым к внешним воздействиям и «пассивному пренебрежению» - носитель можно просто оставить на полке на века.

Экономика и будущее архивного хранения

Разработка велась в течение восьми лет при участии экспертов по оптике и компьютерным наукам. Основными заказчиками выступают национальные архивы, музеи и киностудии, заинтересованные в защите данных от вредоносного ПО и физического износа. После записи информации на чип дальнейшие расходы на поддержание условий хранения отсутствуют, в отличие от серверов или магнитных лент, требующих регулярного обслуживания и перезаписи.

Ричард Блэк подчеркивает долгосрочную выгоду решения:

С помощью Silica пользователи могут записать данные в стекло один раз и забыть об этом. Это в корне меняет наше представление о сохранении информации и архивном деле.

На текущем этапе основные научные задачи решены, и дальнейшее развитие проекта сосредоточено на совершенствовании характеристик фемтосекундных лазеров для промышленного внедрения.