Microsoft pune viitorul într-o bucată de sticlă: 4,8 TB de date ar putea rezista 10.000 de ani

Microsoft pune viitorul într-o bucată de sticlă: 4,8 TB de date ar putea rezista 10.000 de ani
Foto: Getty Images

Fotografiile, filmele și documentele importante ar putea supraviețui mult după dispariția dispozitivelor pe care au fost create. Microsoft a prezentat noi progrese pentru Project Silica, o tehnologie care folosește impulsuri laser pentru a inscripționa informații în interiorul unor plăci ultra-rezistente din sticlă, potrivit Microsoft Research.

Scopul nu este înlocuirea imediată a SSD-ului din laptop. Tehnologia a fost proiectată pentru arhive uriașe. Aici intră documente istorice, producții cinematografice, cercetări științifice și informații administrative. Datele trebuie păstrate timp de secole, fără să fie copiate periodic pe suporturi noi.

De ce hard diskurile și benzile magnetice nu sunt suficiente

Mediile actuale de stocare nu rezistă pentru totdeauna. Hard diskurile includ componente mecanice. Acestea se pot uza sau bloca. Benzile magnetice își pierd treptat proprietățile. Discurile optice pot fi zgâriate, iar materialele din care sunt fabricate se degradează.

Nici memoria NAND Flash din SSD-uri și stickuri USB nu reprezintă o soluție ideală pentru arhivarea pe termen foarte lung. Sarcina electrică folosită pentru păstrarea informației se poate pierde în timp. Temperaturile ridicate și uzura celulelor pot accelera procesul.

Centrele de date rezolvă problema prin migrarea periodică a informației. Datele sunt copiate de pe suporturile vechi pe unele noi. Procesul necesită echipamente, energie și personal. El trebuie repetat după câțiva ani. Pentru arhivele foarte mari, costurile devin uriașe.

Project Silica propune o abordare diferită. Informația este scrisă într-un material inert și stabil. Odată înregistrate, datele nu trebuie rescrise. Soluția este de tip WORM. Informațiile pot fi scrise o singură dată, dar pot fi citite de mai multe ori. Microsoft investighează stocarea datelor pe sticlă de mai mulți ani.

Cum sunt ascunși 4,8 TB în interiorul sticlei

Sistemul folosește lasere care emit impulsuri extrem de scurte. Acestea creează modificări microscopice în interiorul sticlei. Fiecare modificare reprezintă informație digitală. Datele nu sunt păstrate doar la suprafață, precum în cazul unui CD sau DVD.

Cercetătorii pot inscripționa sute de straturi suprapuse. O placă de 120 pe 120 de milimetri și cu o grosime de doi milimetri a păstrat 4,8 TB de date. Informația a fost distribuită în 301 straturi. Densitatea obținută a ajuns la 1,59 gigabiți pe milimetru cub.

Capacitatea de 4,8 TB a fost demonstrată pe sticlă din silice fuzionată. Microsoft a adaptat tehnologia și pentru sticla borosilicată. Aceasta este mai ieftină și mai ușor de produs. Varianta testată a stocat aproximativ 2,02 TB, la o densitate mai mică.

Prima metodă de scriere creează structuri minuscule prin micro-explozii produse de laser. A doua modifică local indicele de refracție al sticlei. Practic, laserul schimbă modul în care lumina trece prin anumite puncte ale materialului.

Metoda bazată pe indicele de refracție oferă o densitate mai mică. Este însă mai rapidă și consumă mai puțină energie. Cercetătorii au raportat o viteză de aproximativ 65,9 megabiți pe secundă în anumite teste. Sistemul poate folosi și mai multe fascicule laser simultan.

Citirea se face cu lumină polarizată și camere optice. Un sistem bazat pe machine learning identifică modificările microscopice. Apoi reconstruiește informația originală. Procesul este mai complex decât accesarea unui SSD, dar este potrivit pentru date care sunt citite rar.

O arhivă care poate supraviețui civilizațiilor

Sticla folosită de Microsoft poate rezista la condiții care ar distruge rapid alte suporturi. În testele realizate de cercetători, plăcile au fost expuse la temperaturi extreme, apă fierbinte și radiații electromagnetice. Datele sunt păstrate în interior. Zgârieturile superficiale nu le distrug automat.

Experimentele de îmbătrânire accelerată indică o durată de păstrare de peste 10.000 de ani la temperatura camerei. Această perioadă depășește cu mult durata de viață a unui hard disk sau a unei benzi magnetice. Chiar și cele mai bune strategii de backup în cloud și pe hard disk necesită verificări și copii noi.

Project Silica nu va ajunge prea curând în calculatoarele obișnuite. Dispozitivele de scriere și citire folosesc lasere, camere și mecanisme optice precise. Costurile sunt prea mari pentru salvarea fotografiilor personale. Viteza este, de asemenea, redusă în comparație cu cea oferită de SSD-urile moderne.

Primele utilizări comerciale ar putea apărea în centre specializate de arhivare. Studiourile de film, bibliotecile, instituțiile publice și companiile pot păstra cantități uriașe de informații. Microsoft explorează și alte soluții neobișnuite, inclusiv stocarea informațiilor în ADN.

Project Silica arată că viitorul stocării nu înseamnă doar dispozitive mai rapide. Uneori, cea mai importantă performanță este ca informația să rămână intactă. O bucată de sticlă poate deveni astfel o capsulă digitală a timpului, capabilă să transporte datele prezentului către generații aflate la mii de ani distanță.