Новая разработка Microsoft обеспечит сохранность данных в стекле на 10 тысяч лет
Исследователи из Microsoft разработали инновационную лазерную систему, которая позволяет хранить колоссальные объёмы данных на кусочке стекла на протяжении более 10 000 лет. Эта технология, получившая название Project Silica, призвана решить проблему растущих потребностей в хранении информации и недолговечности современных носителей.
Современные дата-центры сталкиваются с серьёзным вызовом: каждые три года объём накапливаемых человечеством данных удваивается. При этом традиционные носители — жесткие диски и магнитные ленты — приходят в негодность всего за несколько лет. Чтобы избежать потери информации, её приходится регулярно перезаписывать на новые носители, что требует значительных временных и энергетических затрат. Технология хранения на стекле, основанная на методе прямой записи фемтосекундным лазером, рассматривается как перспективная альтернатива благодаря физическим свойствам материала: стекло устойчиво к влаге, перепадам температур и электромагнитным помехам.
Разработка Microsoft Research представляет собой первый полноценный рабочий прототип, отвечающий требованиям производственных систем хранения. Как сообщается в исследовании, опубликованном в журнале , система использует многолучевой лазер для создания крошечных трёхмерных структур — вокселей — внутри пластины из кварцевого стекла. Каждый такой воксель способен хранить несколько битов информации. Для минимизации ошибок при записи и считывании в массив данных добавляются избыточные биты, а для чтения используется микроскоп с камерой, подключённый к нейросети, которая расшифровывает изображения обратно в бинарный код.
Результаты экспериментов впечатляют: технология позволяет записывать данные со скоростью 5,9 мегабит в секунду, достигая плотности 1,59 гигабит на кубический миллиметр. Это означает, что на куске стекла площадью 12 квадратных сантиметров и толщиной всего 2 миллиметра можно разместить до 4,84 терабайт информации. По словам участников проекта, такой объём сопоставим с 2 миллионами печатных книг или 5 тысячами фильмов в сверхвысоком разрешении 4K.
В ходе испытаний на долговечность учёные провели ускоренное старение образцов, нагревая их в печи. Экстраполируя полученные данные, они пришли к выводу, что информация на стекле останется стабильной и читаемой более 10 тысяч лет при температуре 290 градусов Цельсия, а при комнатной температуре этот срок может быть ещё больше. Хотя исследователи отмечают, что тесты не учитывали механические нагрузки и химическую коррозию, а качество записи зависит от типа стекла, они уверены в простоте масштабирования технологии, поскольку она совместима с коммерчески доступными лазерами.
Первыми областями применения сверхдолговечного хранения могут стать национальные библиотеки, научные и культурные архивы, где информацию необходимо сохранять столетиями. Разработчики проводят параллель между своей технологией и древними способами сохранения знаний: от гадательных костей и средневековых свитков до современных жёстких дисков. По их мнению, в будущем именно небольшой кусочек стекла сможет пронести сквозь тысячелетия факел человеческой культуры и знаний.