微软开发出玻璃基数据存储技术

微软剑桥研究院的“硅计划”团队和美国麻省理工学院的生物工程师Mark Bathe合作,把玻璃基数据存储技术开发得非常成熟。2017年,微软就开始在此基础上进行研究。Black表示,他们尝试了一种新的方式,这种方式能让数据写入速度更快、解码更可靠。而且他们使用的材料是便宜的硅酸硼玻璃,而不是之前更难制造的熔融石英。2月18日,相关研究结果发表在《自然》杂志上。英国南安普敦大学的Peter Kazansky和他的同事曾经跟微软在这方面有过合作。他们弄清楚了激光直写技术背后的物理学原理。这项技术能在一块3D硅酸硼玻璃上雕刻编码数据,从而开发出一种玻璃基数据存储技术。一块12厘米宽、2毫米厚的方形玻璃,就能给你存储4.8TB的数据。这相当于把大约200万本印刷书籍的数据量全部塞进去。 目前的磁盘、硬盘通常靠电磁铁对金属薄膜上微小区域进行磁化来编码数据,这种方式有个很大的缺点,那就是微小磁体很容易失去磁性。大约10年就会老化,所以不适合长期保存数据。在数字时代里,人们对数据的需求是爆炸式增长的。 Richard Black表示,“玻璃的优点在于一旦写入就不会改变”,设备也不需要控制温度或者做其他维护工作。英国微软剑桥研究院的“硅计划”计算机科学家Richard Black说,“写入和读取数据的过程虽然比硬盘复杂得多”,但信息安全性高很多。 为了编码信息,研究团队用了高能激光器。每次脉冲只持续几飞秒,用特定的能量在玻璃上精准照射一点位置。Black说,“每次照射都会使玻璃发生变形”,改变光在内部传播的方式。 这种方法能让我们存储更多信息。他们把300层堆叠在一起的数据用机器学习算法解读出来,“有助于消除相邻层变形带来的噪声”。Peter Kazansky保持着吉尼斯世界纪录中的最高耐用度和密度指标。他此前也跟微软有过合作,弄清楚了激光直写技术背后的原理。 这些信息在不同温度下的保存时间都能计算出来。测试表明,“在290℃的温度下”,这些信息能保存1万年;“而在室温下”,保存时间可能会是前者的数十倍甚至数百倍。 这种技术成本很低,“保存和维护成本都很低”。它很适合用来保存研究产出记录,“因为资助结束后通常就没有预算维护数据了”。 此外,“原则上可以实现关键数据备份的永久性存档”。 Peter Kazansky和同事还是没考虑到化学腐蚀、物理破裂等因素会对基质造成破坏。 Kazansky和同事还在老化实验中确定了不同温度下数据点随时间推移的可读性。 为了得到这些结果,“他们探索了一种方法”,能让写入速度更快、解码更可靠。他们使用便宜的硅酸硼玻璃而不是更难制造的熔融石英。 每次照射都会改变光在内部传播的方式;每一次照射都会使玻璃发生变形;Richard Black表示;利用机器学习算法解读300层堆叠在一起的数据;他利用高能激光器每次脉冲仅持续几飞秒以特定能量照射玻璃精准位置;英国微软剑桥研究院“硅计划”计算机科学家Richard Black说;“这种技术很适合保存研究产出记录”。