Dezvoltat de Microsoft pe baza unui concept propus prima dată în anul 2014, Project Silica este o soluţie pentru arhivarea pe termen lung a datelor importante, folosind un mediu de stocare puțin costisitor şi care nu se degradează în timp.
Project Silica adresează o limitare fundamentală a soluțiilor de stocare pentru uz general, concepute pentru electronice de consum cu durată de viață de câțiva ani, fără a lua în considerare la modul serios protejarea pe termen lung a datelor respective: Discurile optice folosesc materiale uşor de zgâriat şi substrat care oxidează în timp, soluţiile de stocare cu bandă magnetică pierd treptat polarizarea până când datele nu mai pot fi recuperate, la fel si hard disk-urile. Folosite la scară largă, nici chip-urile NAND Flash nu sunt potrivite pentru păstrarea pe termen lung a mari volume de date arhivate. Da, pot suporta vibraţii şi lovituri care ar distruge alte dispozitive de stocare, dar și acestea au o durată tipică de retenţie a datelor nu mai mare de 10 ani. În plus, costurile de arhivare pe suport NAND și administrarea pe termen lung ar urca rapid la sume amețitoare.
În efortul lor de a dezvolta o soluție de stocare pe termen lung, cercetătorii Microsoft au ales drept suport unul dintre cele mai rezistente şi stabile materiale cunoscute: sticla de Quartz borosilicat. Inspirat de la clasicele CD-uri, sistemul prevede folosirea unui sistem de lasere pentru a depozita informația în interiorul sticlei formulată precum un material fotosensibil pentru a răspunde unei anumite intensităţi şi lungime de undă. Doar că în loc de un singur strat „ars” pe substratul organic al unui CD, acum poți avea sute de straturi depozitate în interiorul unei singure bucăți de quartrz.
Stocarea datelor se face atât în plan orizontal, folosind întreaga suprafaţă a foii de sticlă cu dimensiune 120 x 120 mm, dar şi pe verticală, grosimea de 2 mm fiind suficientă pentru mai mult de 300 de straturi suprapuse. Fiecare „tabletă” din quartz poate stoca până la 4.8 TB, materialul inert garantând integritatea datelor pentru cel puțin 10.000 de ani.
Citirea informaţiilor se face cu ajutorul unui un sistem optic care trimite lumină polarizată prin bucata de sticlă, expunând succesiv straturile de date selectate pentru a fi citite. Navigarea tridimensională a straturilor de date şi decodarea finală a informaţiei se face cu ajutorul tehnologiilor machine learning, procedeul fiind ceva mai complex decât stocarea în plan 2D folosită cu discuri optice obişnuite.
Echipa din spatele Project Silica descrie două metode de scriere a datelor. Prima creează structuri minuscule, alungite, asemănătoare golurilor, prin intermediul unor „micro-explozii” acționate de laser în interiorul materialului. Această metodă atinge o densitate de stocare de 1,59 gigabiți pe milimetru cub, permițând ambalarea unor cantități mari de informații într-un spațiu foarte mic.
A doua metodă creează mici modificări ale indicelui de refracție local al sticlei, în loc să formeze goluri minuscule. Indicele de refracție este proprietatea care determină modul în care lumina se deplasează printr-un material. Prin modificarea acestei proprietăți în locații specifice, cercetătorii pot crea modele care reprezintă informații digitale și le pot citi ulterior folosind imagistica optică. Deși această metodă stochează mai puține date în același volum, scrie informațiile mai rapid și utilizează mai puțină energie. Cercetătorii au raportat o viteză de scriere de aproximativ 65,9 megabiți pe secundă folosind această abordare și au spus că viteza ar putea fi crescută și mai mult prin utilizarea mai multor fascicule laser în același timp. În sistemul actual, viteza totală de scriere este de 25,6 Mbps pentru fiecare fascicul laser, limitată în principal de cât de repede poate produce laserul impulsuri.
Testate pentru durabilitate simulând condiții de îmbătrânire accelerată, tabletele din sticlă de quartz inscripţionate cu date au rezistat la temperaturi de peste 500 °C, fierbere, introducerea în cuptorul cu microunde şi contactul cu metal înroşit în foc. Deoarece datele se află în interiorul sticlei, protejarea suprafeţei exterioare este mai puţin importantă, rezistenţa naturală la zgârieturi şi contactul cu substanţe corozive fiind în general suficientă.
Chiar dacă rezultatele arată că sticla borosilicat produsă prin metode convenționale ar putea deveni un mediu practic pentru arhivarea digitală pe termen lung, costul dispozitivului de citire/scriere bazat pe impulsuri laser ar putea descuraja folosirea acestui sistem în afara centrelor de arhivare specializate. Dar în timp, cine știe. Poate că o adaptare comercială a acestei tehnologii ne va oferi o soluție practică și fiabilă pentru arhivarea pe termen lung a tuturor pozelor și filmulețelor de pe telefon, pe care să le arătăm nepoților fără grija că informația se va pierde după câțiva ani.
Autor
