بهبودهای چشمگیر در فناوری ذخیرهسازی داده مبتنی بر شیشه مایکروسافت باعث شده است که شیشههای معمولی، از جمله آنهایی که در ظروف پختوپز و درب فر استفاده میشوند، قادر به ذخیره چندین ترابایت داده باشند؛ بهگونهای که اطلاعات ثبتشده تا ۱۰,۰۰۰ سال دوام خواهند داشت.
این فناوری که از سال ۲۰۱۹ تحت عنوان Project Silica در حال توسعه بوده، بهصورت پیوسته ارتقا یافته و دانشمندان جدیدترین نوآوریهای آن را در نشریه Nature تشریح کردهاند.
در مطالعه جدید، تیم پژوهشی نشان داده که میتواند دادهها را روی شیشه بوروسیلیکات معمولی کدگذاری کند. پیشتر، دانشمندان تنها قادر بودند دادهها را روی شیشه سیلیکا ذوبشده خالص ذخیره کنند که تولید آن پرهزینه بوده و تنها از چند منبع محدود قابل دسترس است. آنان همچنین چندین تکنیک جدید برای کُدگذاری و خوانش داده معرفی کردند.
ریچارد بلک، مدیر پژوهشی در مایکروسافت و از نویسندگان این مطالعه، گفت: «این پیشرفت، موانع کلیدی تجاریسازی یعنی هزینه و دسترسیپذیری رسانه ذخیرهسازی را برطرف میکند. ما دانش مربوط به نگارش موازی با سرعت بالا را گشودهایم و روشی برای انجام آزمونهای پیری تسریعشده روی شیشههای نوشتهشده توسعه دادهایم که نشان میدهد دادهها باید دستکم به مدت ۱۰,۰۰۰ سال سالم باقی بمانند.»
این تیم موفق شد ۴.۸ ترابایت داده، معادل تقریبی ۲۰۰ فیلم 4K، را در ۳۰۱ لایه روی قطعهای شیشه به ابعاد ۲ در ۱۲۰ میلیمتر ذخیره کند. نرخ نگارش برابر با ۳.۱۳ مگابایت بر ثانیه بود. هرچند این سرعت بهمراتب کمتر از سرعت نگارش در هارددیسکها (حدود ۱۶۰ مگابایت بر ثانیه) یا درایوهای حالت جامد (حدود ۷,۰۰۰ مگابایت بر ثانیه) است، دانشمندان دریافتند که دادهها میتوانند بیش از ۱۰,۰۰۰ سال دوام بیاورند. در مقابل، اغلب هارددیسکها و درایوهای حالت جامد حداکثر تا حدود ۱۰ سال عمر میکنند.
همین ماندگاری و پایداری، محرک اصلی نوآوریهایی مانند دستگاههای ذخیرهسازی مبتنی بر شیشه و سرامیک است که عمدتاً با اهداف آرشیوی توسعه مییابند، نه برای استفاده در دستگاههای روزمره. از نظر تئوریک، این قالبهای جایگزین ذخیرهسازی بسیار قابلاعتمادتر از قالبهای موجود هستند و میتوانند بهعنوان مخزنی بلندمدت برای دادههایی که تولید میکنیم عمل کنند.
دانشمندان همچنین نوع جدیدی از ذخیرهسازی را با عنوان وکسلهای فاز طراحی کردند که در آن دادهها بهجای قطبش، در تغییر فاز شیشه کُدگذاری میشوند؛ تغییری که از طریق دگرگونی انرژی و فشار در ماده ایجاد میشود. این فرایند تنها با یک پالس امکانپذیر است و پژوهشگران تکنیک جدیدی نیز برای خواندن دادههای ذخیرهشده به این شیوه ابداع کردند.
در نهایت، تیم پژوهشی روشی برای شناسایی فرسودگی ذخیرهسازی داده در وکسلهای درون شیشه یافت. آنان این روش را در کنار تکنیکهای استاندارد پیری تسریعشده به کار گرفتند تا مشخص کنند دادهها میتوانند بیش از ۱۰,۰۰۰ سال دوام داشته باشند.
در آینده، این تیم پژوهشی بررسی خواهد کرد که چگونه میتوان فناوریهای نگارش و خوانش را بهبود بخشید، از جمله ارتقای لیزرهایی که دادهها را در دستگاههای ذخیرهسازی شیشهای ثبت میکنند. آنان همچنین ترکیبهای مختلف شیشه را دنبال خواهند کرد تا ماده ایدهآل برای ذخیره داده در این قالب را بیابند.
