Äskettäin,Microsoftin tutkimusilmoitti erittäin mielenkiintoisesta "piidioksidiprojektista". Projekti keskittyy kehittämään ympäristöystävällistä tapaa tallentaa suuria tietomääriä lasilevyille ultranopeilla lasereilla – mikä mahdollistaa musiikin, elokuvien ja muiden "kopioiden" tallentamisen lasiin.
Vielä hämmästyttävämpää on, että kun tiedot on kirjoitettu onnistuneesti, piilasin sisällä olevat tiedot pysyvät muuttumattomina tuhansia tai kymmeniä tuhansia vuosia ja kestävät sähkömagneettisia pulsseja ja äärimmäisiä lämpötiloja.
Yksinkertaisesti sanottuna Microsoft on valmistanut 3-tuuman pituisia neliömäisiä "kiintolevyjä" kvartsilasista, joihin kuhunkin mahtuu 100 Gt tietoa ja noin 20,{4}} kappaletta.
Projekti on kumppanuus Microsoftin ja kestävään kehitykseen keskittyvän riskipääomakonserni Eliren välillä, ja molemmat osapuolet toivovat löytävänsä kestävämmän tiedonkeruumuodon, joka tekisi lasissa olevasta datasta "särkymätöntä".
Lasin säilytysprosessi sisältää kirjoittamisen erittäin nopeilla femtosekunditeillä lasereilla, lukemisen tietokoneohjatun mikroskoopin läpi, dekoodauksen ja transkription ja lopuksi tallentamisen "kirjastoon". Erityisesti tämä "kirjasto" toimii passiivisesti eikä käytä sähköä, mikä voi vähentää merkittävästi pitkän aikavälin tietojen tallentamiseen liittyviä hiilidioksidipäästöjä.
Project Silica luo kestävämmän tiedonkeruun muodon rajallisen magneettisen tallennustilan lisäksi, joka kärsii toistuvasta päällekkäisyydestä, kasvavasta energiankulutuksesta ja käyttökustannuksista.
Ant Rowstron, piidioksidiprojektin insinööri, sanoi: "Magneettisen tekniikan käyttöikä on rajallinen. Kiintolevyä voidaan käyttää noin 5-10 vuotta. Kun elinkaari on ohi, se on kopioitava uudelleen ja "Rehellisesti sanottuna se on hankalaa ja kestämätöntä, kun otetaan huomioon kaikki käyttämämme energia ja resurssit."
Globaalin musiikin tulevaisuuden säilyttäminen lasin kautta
Kestävuuteen keskittyvästä pääomasijoitusryhmästä Elirestä on nyt tullut uusin yritys, joka on tehnyt yhteistyötä Microsoft Research Project Silica -tiimin kanssa, ja se liittyy CMR Surgicalin kaltaisiin, jotka käyttävät lasitietovarastoa muuttaakseen robottikirurgian tulevaisuutta.
Elire käyttää teknologiaa Global Music Vaultissa Norjassa Svalbardissa, jossa pieneen lasinpalaan mahtuu useita teratavuja tietoa, mikä riittää noin 1,75 miljoonan kappaleen tai 13 vuoden musiikin tallentamiseen. Tämä on tärkeä askel kohti kestävää tiedon tallennusta.
Microsoft huomautti, että vaikka lasivarasto ei ole vielä valmis laajamittaiseen promootioon, sitä pidetään lupaavana kestävänä kaupallistamisratkaisuna sen kestävyyden ja kustannustehokkuuden vuoksi, ja jatkuvat ylläpitokustannukset ovat "minimaaliset". Säilytä nämä lasiset tietosäiliöt kirjastossa, joka ei vaadi sähköä. Tarvittaessa robotti kiipeää hyllylle hakemaan sen myöhempää tuontia varten.
Mikä on optisen tiedon tallennuksen potentiaali?
Tallennusmenetelmästä riippuen tallennusmenetelmä voi olla sähkömagneettinen media, optinen tietoväline tai muu media. Perinteiset optiset tallennusjärjestelmät käyttävät levyjä, kuten Blu-säteitä, jotka sisältävät kerroksen heijastavaa materiaalia. Optiset asemat käyttävät lasereita luomaan heijastamattomia kuoppia viereisiin pinnoitteisiin, jotka havaitaan kuoppia lukevalla laserilla. Kun kuoppien ja palamattomien heijastavien alueiden kuvio on havaittu, tallennettu data voidaan koodata.
Internetin, sosiaalisen median ja pilvilaskentasovellusten datan räjähdysmäisen kasvun yhteydessä huipputiheyksisen optisen tiedontallennustilan kysyntä on kuitenkin noussut pilviin - tietojen tallennuksen on kiireellisesti voitettava perinteisten magneettisten kiintolevyjen pullonkaulat. tai nauhat ja SSD-tallennusvälineet. ja uusia pitkän aikavälin tiedontallennusratkaisuja.
Yleisesti uskotaan, että optinen tekniikka on avain massiivisen datan tallennuskapasiteetin parantamiseen. Edellä mainittu ajatus lasin käytöstä tietojen tallentamiseen juontaa juurensa 1800-luvulle. Huolellisten parannusten ja teknisten päivitysten jälkeen monet esteet voitettiin yksi kerrallaan.
Lisäksi nykyiseen optisten levyjen tekniikkaan verrattuna yksi optisen tiedon tallennuksen merkittävimmistä eduista on se, että sillä voidaan saavuttaa moniulotteinen tietojen tallennus.
Kuten nimestä voi päätellä, moniulotteinen tiedontallennus tallentaa ja lukee pääasiassa tietoja rakenteissa, joissa on enemmän kuin kolme ulottuvuutta (kuten monikerroksiset optiset levyt, kortit, kiteet tai kuutiot). Tiedon kirjoittaminen ja lukeminen saavutetaan yleensä fokusoimalla yksi tai useampi lasersäde kolmiulotteiseen välineeseen. Tallennusvälineen tilavuuden vuoksi laserin on läpäistävä lisäpisteitä ennen vaadittujen vertailutietojen kirjoittamista tai lukemista. Tämä tarkoittaa, että sekä kirjoitus- että lukutoimintojen on usein oltava epälineaarisia, jotta vain yksi paikallinen piste käsitellään tietyllä hetkellä.
Nykyään 5D-optinen tiedontallennustekniikka on todistettu – tätä tekniikkaa käyttävät optiset levyt voivat tallentaa jopa 360 Tb tietoa ja niitä voidaan säilyttää miljardeja vuosia. Vuonna 1996 tutkijat ehdottivat ja osoittivat ensimmäisen kerran femtosekundien lasereiden käyttöä tietojen tallentamiseen ja tallentamiseen. Tämän teknologian esitteli ensimmäisen kerran vuonna 2010 Kazuyuki Hiraon laboratorio Kioton yliopistossa, ja Peter Kazanskyn tutkimusryhmä Southamptonin yliopiston optoelektroniikan tutkimuskeskuksessa kehitti sitä edelleen. Lisäksi Hitachi ja Microsoft ovat myös tutkineet lasipohjaista optista tallennustekniikkaa, jälkimmäisen projekti on nimeltään "Project Silica". Maailmanlaajuisesti optisten tallennuslaitteiden markkinoiden merkittäviä toimijoita ovat Sony, Western Digital, Samsung Electronics, IBM, Toshiba ja Fujitsu.
5D-optinen tiedontallennus perustuu ensisijaisesti kokeelliseen nanorakenteiseen lasiin, joka tallentaa tietoa paitsi koodaamalla dataa kolmiulotteiseen avaruuteen, myös kahden kahtaistaittamiseen liittyvän parametrin kautta, jotka määritetään keskittymällä lasiin. Femtosekuntilaserin polarisaation ja intensiteetin säätö väliaineessa. Nanorakenteen koko, suuntaus ja kolmiulotteinen sijainti muodostavat edellä mainitut viisi ulottuvuutta.
Tämän tekniikan kaupallisten sovellusten parantamiseksi on kuitenkin parannettava myös tiedonlukunopeutta. Lisäksi sen käyttö voi olla rajoitettu vaadittavan suuritehoisen laserjärjestelmän ja tietojen uudelleenkirjoittavuuden puutteen vuoksi.
Optinen tiedontallennus soveltuu myös monitasoiseen koodaustekniikkaan, joka voi merkittävästi lisätä tallennuskapasiteettia kirjoittamalla useita bittejä pistettä kohti käyttämällä erilaisia erillisiä signaalinvoimakkuustasoja. Monitasoinen tiedontallennus voi myös lukea useita bittejä samanaikaisesti, mikä lisää tiedon lukunopeutta, mikä on erittäin tärkeää suurille tietojoukoille.
Etelä-Australian yliopiston ja New South Walesin yliopiston nousemassa teknologiassa tutkijat voivat hyödyntää epäorgaanisten loisteaineiden ainutlaatuisia ominaisuuksia tietojen tallentamiseen. Tämä lähestymistapa voi olla uudelleenkirjoitettava ja käyttää pienitehoisia lasereita. Lisäksi tekniikka ei vaadi kryogeenisiä lämpötiloja ja voi sen sijaan polttaa spektrireikiä huoneenlämpötilassa, mikä tekee siitä käytännöllisemmän.
