Nylig,Microsoft Researchannonserte et veldig interessant "silica-prosjekt." Prosjektet fokuserer på å utvikle en miljøvennlig måte å lagre store mengder data i glassplater ved hjelp av ultraraske lasere – noe som gjør det mulig å lagre «kopier» av musikk, filmer, med mer i glass.
Det som er enda mer utrolig er at når dataene er skrevet vellykket, vil dataene inne i silisiumglasset forbli uendret i tusenvis til titusenvis av år og tåle elektromagnetiske pulser og ekstreme temperaturer.
For å si det enkelt har Microsoft laget 3-tommers lange firkantede "harddisker" av kvartsglass, som hver kan lagre 100 GB data og omtrent 20,000 sanger.
Prosjektet er et partnerskap mellom Microsoft og den bærekraftsfokuserte risikokapitalgruppen Elire, der de to partene håper å finne en mer bærekraftig form for datafangst som vil gjøre data i glass «uknuselig».
Glasslagringsprosessen innebærer skriving ved hjelp av ultraraske femtosekundlasere, lesing gjennom et datastyrt mikroskop, dekoding og transkribering, og til slutt lagring i et «bibliotek». Spesielt er dette "biblioteket" passivt og bruker ingen elektrisitet, noe som har potensial til å redusere karbonutslippene knyttet til langsiktig datalagring betydelig.
Project Silica skaper en mer bærekraftig form for datafangst utover magnetisk lagring med begrenset levetid, som lider av hyppig duplisering, økende energiforbruk og driftskostnader.
Ant Rowstron, en silisiumdioksidprosjektingeniør, sa: «Levetiden til magnetisk teknologi er begrenset. En harddisk kan brukes i omtrent 5-10 år. Når livssyklusen er over, må du kopiere den på nytt og lagre den til en ny generasjon mediemedier."Ærlig talt, det er tungvint og uholdbart når du tenker på all energien og ressursene vi bruker."
Bevaring av fremtiden til global musikk gjennom glass
Bærekraftsfokusert risikokapitalgruppe Elire har nå blitt det siste selskapet som samarbeider med Microsoft Research Project Silica-teamet, og slutter seg til slike som CMR Surgical som bruker glassdatalagring for å transformere fremtiden til robotkirurgi.
Elire vil bruke teknologien ved Global Music Vault på Svalbard, Norge, der et lite glass kan inneholde flere terabyte med data, nok til å lagre cirka 1,75 millioner sanger eller 13 år med musikk. Dette er et viktig skritt mot bærekraftig datalagring.
Microsoft påpekte at selv om glasslagring ennå ikke er klar for markedsføring i stor skala, blir det sett på som en lovende bærekraftig kommersialiseringsløsning på grunn av sin holdbarhet og kostnadseffektivitet, og de løpende vedlikeholdskostnadene vil være "minimale". Bare oppbevar disse glassbeholderne i et bibliotek som ikke krever strøm. Ved behov klatrer roboten opp på hyllen for å hente den for påfølgende importoperasjoner.
Hva er potensialet til optisk datalagring?
Avhengig av lagringsmetoden kan lagringsmetoden være elektromagnetiske medier, optiske medier eller andre medier. Tradisjonelle optiske lagringssystemer bruker plater som Blu-ray som inneholder et lag med reflekterende materiale. Optiske stasjoner bruker lasere til å lage ikke-reflekterende groper i tilstøtende belegg, som oppdages av laseren som leser gropene. Når mønsteret av groper og ubrente reflekterende områder er oppdaget, kan de lagrede dataene kodes.
Men i sammenheng med den eksponentielle veksten av data på Internett, sosiale medier og cloud computing-applikasjoner, har etterspørselen etter optisk datalagring med ultrahøy tetthet skutt i været - datalagring må raskt overvinne flaskehalsene til tradisjonelle magnetiske harddisker eller kassetter og solid-state-stasjoner (SSD) lagring. og nye langsiktige datalagringsløsninger.
Det er allment antatt at optisk teknologi er nøkkelen til å forbedre lagringskapasiteten til massive data. Det ovennevnte konseptet med bruk av glass til datalagring kan spores tilbake til 1800-tallet. Etter forsiktige forbedringer og teknologiske oppgraderinger ble mange hindringer overvunnet én etter én.
I tillegg, sammenlignet med dagens optiske plateteknologi, er en av de mer fremtredende fordelene med optisk datalagring at den kan oppnå flerdimensjonal datalagring.
Som navnet antyder, registrerer og leser flerdimensjonal datalagring hovedsakelig informasjon i strukturer med mer enn tre dimensjoner (som flerlags optiske plater, kort, krystaller eller kuber). Skriving og lesing av informasjon oppnås vanligvis ved å fokusere en eller flere laserstråler inn i et tredimensjonalt medium. På grunn av lagringsmediets volumetriske natur, må laseren passere gjennom flere punkter før du skriver eller leser de nødvendige informasjonene. Dette betyr at både skrive- og lesefunksjoner ofte må være ikke-lineære slik at kun ett lokalt punkt behandles på et gitt tidspunkt.
I dag er 5D optisk datalagringsteknologi bevist - optiske plater som bruker denne teknologien kan lagre opptil 360 Tb med data og kan lagres i milliarder av år. I 1996 foreslo og demonstrerte forskere først bruken av femtosekundlasere for å registrere og lagre data. Denne teknologien ble først demonstrert i 2010 av Kazuyuki Hiraos laboratorium ved Kyoto University og videreutviklet av Peter Kazanskys forskningsgruppe ved University of Southamptons Optoelectronics Research Center. I tillegg har Hitachi og Microsoft også studert glassbasert optisk lagringsteknologi, sistnevntes prosjekt heter «Project Silica». Globalt inkluderer store aktører i markedet for optisk lagring Sony, Western Digital, Samsung Electronics, IBM, Toshiba og Fujitsu.
5D optisk datalagring er først og fremst basert på et eksperimentelt nanostrukturert glass som lagrer informasjon ikke bare ved å kode data i tredimensjonalt rom, men også gjennom to parametere relatert til dobbeltbrytning, som bestemmes ved å fokusere på glasset. Polarisering og intensitetskontroll av femtosekundlaser i medium. Størrelsen, orienteringen og tredimensjonale posisjonen til nanostrukturen utgjør de fem dimensjonene nevnt ovenfor.
Men for å forbedre de kommersielle bruksutsiktene til denne teknologien, må datalesehastigheten også forbedres. I tillegg kan applikasjonen være begrenset på grunn av det nødvendige lasersystemet med høy effekt og mangel på data omskrivbarhet.
Optisk datalagring er også tilgjengelig for flernivåkodingsteknologi, som kan øke lagringskapasiteten betydelig ved å skrive flere biter per punkt ved å bruke forskjellige diskrete signalstyrkenivåer. Datalagring på flere nivåer kan også lese ut flere biter samtidig, og dermed øke dataavlesningshastigheten, noe som er veldig viktig for store datasett.
I en ny teknologi fra University of South Australia og University of New South Wales kan forskere utnytte de unike egenskapene til uorganiske fosforer for å lagre data. Denne tilnærmingen har potensial til å være overskrivbar og bruke laveffektlasere. I tillegg krever teknologien ikke kryogene temperaturer og kan i stedet brenne spektrale hull ved romtemperatur, noe som gjør den mer praktisk.
