Microsoft научилась хранить терабайты данных в стекле на 10 000 лет

Microsoft представила очередной прорыв в рамках Project Silica – технологии архивного хранения данных на стеклянных носителях. Описанная система под названием Silica способна вместить 4,8 терабайта информации в тонкий квадратный фрагмент боросиликатного стекла толщиной всего 2 миллиметра – и теоретически сохранять её в течение 10 000 лет.

Принцип работы напоминает многомерный компакт-диск – фемтосекундный лазер выжигает данные прямо в структуре стекла, физически изменяя материал. Ключевая инновация – метод так называемых фазовых вокселей.

В отличие от традиционных подходов, здесь используются различия в фазе световых волн для записи информации в воксели – трёхмерный аналог пикселей. Один импульс лазера создаёт один воксель, а в ходе демонстрации команде удалось записать 301 слой таких вокселей. Итоговая ёмкость носителя – эквивалент примерно двух миллионов печатных книг или пяти тысяч фильмов в разрешении 4K.

Исследовательский директор проекта Ричард Блэк рассказал, что разработка ведётся уже около восьми лет силами мультидисциплинарной команды из механических и электронных инженеров, специалистов по компьютерным наукам и оптике. Перед запуском команда провела обширные консультации с Национальным архивом, музеями и представителями индустрии развлечений – организациями, которым критически важно долгосрочное и надёжное хранение ценных данных.

Существующие решения вроде магнитных лент так или иначе деградируют со временем, тогда как стеклянный носитель способен просто лежать на полке без какого-либо обслуживания.

Материал для носителя – боросиликатное стекло, то самое, из которого делают посуду Pyrex и дверцы духовок. Выбор, по словам оптического физика Петра Казанского из Университета Саутгемптона, связан с инженерными соображениями. Казанский также отметил масштабируемость разработки – применение многолучевой записи и обратной связи с замкнутым контуром открывает реальный путь к промышленным объёмам производства.

Принципиальное отличие Silica от привычных систем хранения – в отсутствии текущих расходов после записи. Это меняет само представление об архивном хранении – уязвимость перед вредоносным программным обеспечением, физическим износом или целенаправленными атаками попросту исчезает. Единственное, что остаётся улучшать, так это сами фемтосекундные лазеры, которые пока ограничивают скорость записи, однако в ближайшие годы в этой области ожидается прогресс.