Neseniai„Microsoft“ tyrimaipaskelbė apie labai įdomų „silicio projektą“. Projektas skirtas sukurti aplinkai nekenksmingą būdą dideliems duomenų kiekiams saugoti stiklo plokštėse, naudojant itin sparčius lazerius – tai leidžia stikle saugoti muzikos, filmų ir kt. „kopijas“.
Dar nuostabiau yra tai, kad sėkmingai įrašius duomenis, silicio stiklo viduje esantys duomenys išliks nepakitę nuo tūkstančių iki dešimčių tūkstančių metų ir gali atlaikyti elektromagnetinius impulsus bei ekstremalias temperatūras.
Paprasčiau tariant, „Microsoft“ iš kvarcinio stiklo pagamino 3-colių ilgio kvadratinius „kietuosius diskus“, kurių kiekvienas gali saugoti 100 GB duomenų ir apie 20,{4}} dainų.
Šis projektas yra „Microsoft“ ir į tvarumą orientuotos rizikos kapitalo grupės „Elire“ partnerystė, abi šalys tikisi rasti tvaresnę duomenų fiksavimo formą, kuri padarytų stiklinius duomenis „nedūžtančius“.
Stiklo saugojimo procesas apima rašymą naudojant ypač greitus femtosekundžių lazerius, skaitymą per kompiuteriu valdomą mikroskopą, dekodavimą ir perrašymą, o galiausiai saugojimą „bibliotekoje“. Pažymėtina, kad ši „biblioteka“ veikia pasyviai ir nenaudoja elektros, o tai gali žymiai sumažinti anglies dvideginio išmetimą, susijusį su ilgalaikiu duomenų saugojimu.
Projektas Silica sukuria tvaresnę duomenų fiksavimo formą, o ne ribotos trukmės magnetinę saugyklą, kuri kenčia nuo dažno dubliavimo, didėjančio energijos suvartojimo ir eksploatavimo išlaidų.
Ant Rowstron, silicio dioksido projektų inžinierius, sakė: "Magnetinės technologijos tarnavimo laikas yra ribotas. Kietąjį diską galima naudoti apie 5-10 metus. Pasibaigus gyvavimo ciklui, turite jį nukopijuoti dar kartą ir išsaugokite jį naujos kartos žiniasklaidai. „Sąžiningai, tai sudėtinga ir netvaru, kai atsižvelgiama į visą mūsų naudojamą energiją ir išteklius.
Pasaulinės muzikos ateities išsaugojimas per stiklą
Į tvarumą orientuota rizikos kapitalo grupė „Elire“ dabar tapo naujausia įmone, bendradarbiaujančia su „Microsoft Research Project Silica“ komanda ir prisijungia prie tokių, kaip „CMR Surgical“, kuri naudoja stiklinę duomenų saugyklą, kad pakeistų robotų chirurgijos ateitį.
Elire naudos technologiją Global Music Vault Svalbarde, Norvegijoje, kur nedideliame stiklo gabalėlyje gali tilpti keli terabaitai duomenų, kurių pakaktų maždaug 1,75 mln. dainų arba 13 metų muzikos. Tai svarbus žingsnis tvaraus duomenų saugojimo link.
„Microsoft“ nurodė, kad nors stiklo saugykla dar nėra paruošta plataus masto reklamai, dėl savo ilgaamžiškumo ir ekonomiškumo ji vertinama kaip perspektyvus tvarios komercializavimo sprendimas, o nuolatinės priežiūros išlaidos bus „minimalios“. Tiesiog laikykite šias stiklines duomenų dėžes bibliotekoje, kuriai nereikia elektros. Prireikus robotas užlipa ant lentynos, kad ją paimtų tolesnėms importo operacijoms.
Koks yra optinio duomenų saugojimo potencialas?
Priklausomai nuo saugojimo būdo, saugojimo būdas gali būti elektromagnetinės laikmenos, optinės laikmenos ar kitos laikmenos. Tradicinėse optinėse saugojimo sistemose naudojami diskai, tokie kaip „Blu-ray“, kuriuose yra atspindinčios medžiagos sluoksnis. Optiniai įrenginiai lazeriais sukuria neatspindinčias duobutes gretimose dangose, kurias aptinka duobes nuskaitantis lazeris. Kai aptinkamas duobių ir nesudegusių atspindinčių sričių raštas, saugomi duomenys gali būti užkoduoti.
Tačiau sparčiai didėjant duomenų kiekiui internete, socialinėje žiniasklaidoje ir debesų kompiuterijos programose, itin didelio tankio optinių duomenų saugyklų paklausa išaugo – duomenų saugojimui reikia skubiai įveikti tradicinių magnetinių standžiųjų diskų kliūtis. arba juostos ir kietojo kūno diskų (SSD) saugykla. ir nauji ilgalaikio duomenų saugojimo sprendimai.
Plačiai manoma, kad optinės technologijos yra raktas į masinių duomenų saugojimo talpos gerinimą. Minėtą stiklo panaudojimo duomenų saugojimui sampratą galima atsekti dar XIX a. Po kruopštaus tobulinimo ir technologinio atnaujinimo daug kliūčių buvo įveikta po vieną.
Be to, lyginant su dabartine optinių diskų technologija, vienas iš ryškesnių optinių duomenų saugojimo pranašumų yra tai, kad ja galima pasiekti daugiamatį duomenų saugojimą.
Kaip rodo pavadinimas, kelių dimensijų duomenų saugykla daugiausia įrašo ir nuskaito informaciją struktūrose, turinčiose daugiau nei tris matmenis (pvz., daugiasluoksnius optinius diskus, korteles, kristalus ar kubus). Informacijos rašymas ir skaitymas paprastai pasiekiamas fokusuojant vieną ar daugiau lazerio spindulių į trimatę terpę. Dėl laikmenos tūrinio pobūdžio lazeris turi praeiti per papildomus taškus prieš rašant ar nuskaitant reikiamus atskaitos duomenis. Tai reiškia, kad tiek rašymo, tiek skaitymo funkcijos dažnai turi būti nelinijinės, kad vienu metu būtų apdorojamas tik vienas vietinis taškas.
Šiandien 5D optinių duomenų saugojimo technologija pasitvirtino – šią technologiją naudojantys optiniai diskai gali saugoti iki 360Tb duomenų ir gali būti saugomi milijardus metų. 1996 m. mokslininkai pirmą kartą pasiūlė ir pademonstravo femtosekundinių lazerių naudojimą duomenims įrašyti ir saugoti. Šią technologiją 2010 m. pirmą kartą pademonstravo Kazuyuki Hirao laboratorija Kioto universitete, o toliau plėtojo Peter Kazansky tyrimų grupė Sautamptono universiteto Optoelektronikos tyrimų centre. Be to, „Hitachi“ ir „Microsoft“ taip pat studijavo stiklo pagrindu sukurtą optinio saugojimo technologiją, pastarosios projektas vadinasi „Project Silica“. Pasauliniu mastu pagrindiniai optinių saugyklų rinkos dalyviai yra „Sony“, „Western Digital“, „Samsung Electronics“, IBM, „Toshiba“ ir „Fujitsu“.
5D optinis duomenų saugojimas visų pirma pagrįstas eksperimentiniu nanostruktūriniu stiklu, kuris saugo informaciją ne tik koduodamas duomenis trimatėje erdvėje, bet ir per du parametrus, susijusius su dvigubu lūžiu, kurie nustatomi fokusuojant į stiklą. Femtosekundinio lazerio poliarizacija ir intensyvumo valdymas terpėje. Nanostruktūros dydis, orientacija ir trimatė padėtis sudaro penkis pirmiau minėtus matmenis.
Tačiau norint pagerinti šios technologijos komercinio pritaikymo perspektyvas, reikia pagerinti ir duomenų skaitymo greitį. Be to, jo taikymas gali būti apribotas dėl būtinos didelės galios lazerinės sistemos ir duomenų perrašymo trūkumo.
Optinė duomenų saugykla taip pat gali būti pritaikyta kelių lygių kodavimo technologijai, kuri gali žymiai padidinti saugojimo talpą įrašant kelis bitus viename taške naudojant skirtingus atskirus signalo stiprumo lygius. Daugiapakopė duomenų saugykla taip pat gali vienu metu nuskaityti kelis bitus, taip padidindama duomenų nuskaitymo spartą, o tai labai svarbu dideliems duomenų rinkiniams.
Naujoje Pietų Australijos universiteto ir Naujojo Pietų Velso universiteto technologijoje mokslininkai gali panaudoti unikalias neorganinių fosforų savybes duomenims saugoti. Šis metodas gali būti perrašomas ir naudoti mažos galios lazerius. Be to, ši technologija nereikalauja kriogeninės temperatūros ir gali sudeginti spektrines skyles kambario temperatūroje, todėl ji yra praktiškesnė.
