Den som är bekant med 70- och 80-talets filmatiseringar av serietidningen Stålmannen med Christopher Reeve i huvudrollen minns säkert att kristaller och lagrad information var en del av handlingen, utan att avslöja för mycket. Forskare inom Microsofts molnlagringsdivision verkar uppskatta dessa verk en hel del då det står i fokus för deras senaste lagringsgenombrott.
Project Silica är namnet på ett projekt som gått ut på att använda kvartsglas för att långtidslagra data (eng. cold storage). Vad gruppen åstadkommit är att optiskt lagra data på en skiva i kvartsglas, där 75,6 GB data packats in på en skiva kvartsglas med dimensionerna 75 gånger 75 millimeter och en tjocklek på 2 millimeter.
Till skillnad från konventionell optisk lagring på CD/Blu-ray, där etsade mönster av varierande djup används för att lagra ettor och nollor på plastsubstrat, använder Project Silica istället deformering av glas på nanoskala. Bruket av kvartsglas leder till längre hållbarhet än plastsubstrat, och med hjälp av artificiell intelligens kan systemet felkorrigera för förändringar i materialet över tid.
A laser encodes data in glass by creating layers of three-dimensional nanoscale gratings and deformations at various depths and angles. Machine learning algorithms read the data back by decoding images and patterns that are created as polarized light shines through the glass
Tekniken fungerar på så sätt att en laser kodar data i så kallade "voxlar", vilket inom grafik representerar tredimensionella pixlar. Till skillnad från traditionell optisk media där data lagras genom deformering på ytan skapar en laser voxel-baserad information inne i glasskivan. En skiva kvartsglas kan i dagsläget innehålla så mycket som 100 lager voxel-uppsättningar.
Genombrottet är inte heller bara teoretiska experiment. Gruppen har framgångsrikt lyckats lagra filmen Superman från 1978 på en skiva kvartsglas. Filmutgivaren Warner Bros, som äger rättigheterna till tidigare nämnd Stålmannen-film, har kontaktat Microsoft angående långtidslagring av företagets äldre produktioner. Filmer som Casablanca, radioshower och annat ska säkras för framtiden med hjälp av Project Silica.
To read the data back, machine learning algorithms decode the patterns created when polarized light shines through the glass. Unlike tape storage – which takes time to spool to get to the place you want to read back – the algorithms can quickly zero in on any point within the glass square, potentially reducing lag time to retrieve information.
If you’re old enough to remember rewinding and forwarding songs on cassette tapes, it can take a while to get to the part you want. By contrast, it’s very rapid to read back from glass because you can move simultaneously within the x or y or z axis.
Utöver detta samarbete ämnar Microsoft även erbjuda Project Silica-lagring till kunder inom datacenter som har intresse av långtidslagrad data. Kvartsglaset som används ska vara väldigt tåligt och har överlevt att utsättas för hård behandling, bland annat att kokas, strålas i mikrovågsugn och misshandlas via stålull.
