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    微軟“玻璃硬盤”:2毫米可存儲75.8G數據,千年不壞

    來源:新智元      時間:2019-11-10 15:23   瀏覽量:15726

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    微軟與華納兄弟合作推出便攜式“玻璃硬盤”。7.5厘米見方、厚度僅2毫米的玻璃片可以存儲75.8G數據,無懼風吹雨淋、刀刮火烤,壽命可能長至1000年。這會是海量數據存儲和數據中心的未來嗎?

    一種杯墊大小的玻璃片,可能成為海量存儲數據技術的未來。

    微軟和華納兄弟公司合作進行了一項概念性測試,測試項目是一種新的長期信息存儲技術。兩家公司的研究人員成功將1978年的電影《超人》裝入了一個杯墊大小的二氧化硅玻璃片上,并成功讀取。這種新的媒介存儲的使用壽命可以長達幾個世紀,可以耐受住膠片或磁驅動器的無法承受的損毀。

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    研究人員使用的石英玻璃載玻片尺寸為75 x 75毫米,厚度僅為2毫米,但可以安全地存儲75.6 GB數據,而且留有存儲錯誤冗余代碼的余量。盡管玻璃片聽起來很脆弱,但測試證明它們還是非常“結實抗造”的。

    研究團隊將其暴露在各種惡劣環境下——淹沒在水中、用微波爐加熱,消磁,在水中煮沸,用鋼絲絨摩擦,然后在260°C的烤箱中烘烤。經歷了各種“洗禮”后,內部數據仍然可讀。

    實驗表明,這些介質不會像傳統存儲設備那樣容易受到火災,洪水,地震,停電或電磁干擾的影響。它們不需要那么多的能量就能達成最佳的儲存條件。目前,全球的數據中心需要大量的能量來降溫冷卻,這些玻璃片存儲可能正派得上用場。而且,它們占用的物理空間也比傳統存儲設備小得多。

    華納兄弟公司的Brad Collar(左)和Vicky Colf(右)比較了在膠片和載玻片的卷盤上存儲相同大小數據的區別

    也許最重要的是,它們的使用壽命可以達到1000年或更長時間。即使在理想條件下,磁存儲設備也可能在十年之內退化。為了解決這個問題,許多公司每隔幾年就將數據搶先轉移到較新的設備上,這是一個昂貴且耗時的過程。

    考慮到長期需求和耐用性要求,Project Silica并不是針對消費者市場的,其目標客戶是有大量數據歸檔需求的公司。

    微軟研究院劍橋實驗室副主任安特·羅茲特隆(Ant Rowstron)表示:“我們不是要打造一些可以放置到室內的設備,也不是用它來播放電影。“我們正在構建在云級別的存儲。目前要解決的一大問題是將數據轉移和重寫到下一代介質上所需的大量時間。我們真的希望可以將某些東西存儲長達50或100年,甚至1000年。”

    華納兄弟公司這樣的工作室正需要存儲近100年的電影、電視、動畫短片、廣播節目和其他資料。現在,兩家公司合作將上世紀70年代《超人》電影存儲在玻璃片上,并成功讀取,證明了該技術的可行性。

    數據通過飛秒級激光的短脈沖寫入玻璃介質,紅外信號以像素的納米級3D版本編碼數據,稱為“體素”(voxels)。每個體素的形狀都像倒置的淚珠,通過編排不同“體素”的大小和放置角度實現存儲不同的數據。目前研究人員可以將“體素”堆疊100層以上,寫入僅2毫米厚的玻璃中。

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    可以使用計算機控制的顯微鏡讀取玻璃片上的數據可以使用計算機控制的顯微鏡讀取玻璃片上的數據

    當需要讀取數據時,可以使用計算機控制的顯微鏡,用另一束激光檢查玻璃片。根據體素的排布方向,光線會以不同的顏色反射回相機,根據體素的大小不同,反射光的強度也不同。可以使用機器學習算法分析這些信息及其所在的層,快速解碼原始數據。

    微軟首席研究軟件工程師理查德·布萊克(Richard Black)說:“如果你現在上了些歲數,一定能回想起當年使用盒式磁帶倒帶和轉錄歌曲的場景,可能要花一些時間才能找到想要的部分。相比之下,從玻璃介質上讀取的速度非常快,因為可以在三個維度上同時找。”

    石英玻璃存儲并不是該項目唯一的新數據存儲技術。研究人員也在測試的其他耐用存儲技術,包括自然界本身存在的高密度存儲介質(DNA存儲)以及有機分子和細菌基因組存儲等。


    【責任編輯:李文文】
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