微軟與華納兄弟合作(zuò)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(kě)以存儲75.8G數(shù)據，無懼風吹雨淋、刀刮火(huǒ)烤，壽命可(kě)能長至1000年。這會(huì)是海量數(shù)據存儲和(hé)數(shù)據中心的未來(lái)嗎？

 

　　一種杯墊大(dà)小(xiǎo)的玻璃片，可(kě)能成為(wèi)海量存儲數(shù)據技(jì)術(shù)的未來(lái)。

 

　　微軟和(hé)華納兄弟公司合作(zuò)進行(xíng)了一項概念性測試，測試項目是一種新的長期信息存儲技(jì)術(shù)。兩家(jiā)公司的研究人(rén)員成功将1978年的電(diàn)影(yǐng)《超人(rén)》裝入了一個(gè)杯墊大(dà)小(xiǎo)的二氧化矽玻璃片上(shàng)，并成功讀取。這種新的媒介存儲的使用壽命可(kě)以長達幾個(gè)世紀，可(kě)以耐受住膠片或磁驅動器(qì)的無法承受的損毀。

 

　　研究人(rén)員使用的石英玻璃載玻片尺寸為(wèi)75 x 75毫米，厚度僅為(wèi)2毫米，但(dàn)可(kě)以安全地存儲75.6 GB數(shù)據，而且留有(yǒu)存儲錯誤冗餘代碼的餘量。盡管玻璃片聽(tīng)起來(lái)很(hěn)脆弱，但(dàn)測試證明(míng)它們還(hái)是非常“結實抗造”的。

 

　　研究團隊将其暴露在各種惡劣環境下——淹沒在水(shuǐ)中、用微波爐加熱，消磁，在水(shuǐ)中煮沸，用鋼絲絨摩擦，然後在260°C的烤箱中烘烤。經曆了各種“洗禮”後，內(nèi)部數(shù)據仍然可(kě)讀。

 

　　實驗表明(míng)，這些(xiē)介質不會(huì)像傳統存儲設備那(nà)樣容易受到火(huǒ)災，洪水(shuǐ)，地震，停電(diàn)或電(diàn)磁幹擾的影(yǐng)響。它們不需要那(nà)麽多(duō)的能量就能達成最佳的儲存條件。目前，全球的數(shù)據中心需要大(dà)量的能量來(lái)降溫冷卻，這些(xiē)玻璃片存儲可(kě)能正派得(de)上(shàng)用場(chǎng)。而且，它們占用的物理(lǐ)空(kōng)間(jiān)也比傳統存儲設備小(xiǎo)得(de)多(duō)。

 

　　華納兄弟公司的Brad Collar（左）和(hé)Vicky Colf（右）比較了在膠片和(hé)載玻片的卷盤上(shàng)存儲相同大(dà)小(xiǎo)數(shù)據的區(qū)别

 

　　也許最重要的是，它們的使用壽命可(kě)以達到1000年或更長時(shí)間(jiān)。即使在理(lǐ)想條件下，磁存儲設備也可(kě)能在十年之內(nèi)退化。為(wèi)了解決這個(gè)問題，許多(duō)公司每隔幾年就将數(shù)據搶先轉移到較新的設備上(shàng)，這是一個(gè)昂貴且耗時(shí)的過程。

 

　　考慮到長期需求和(hé)耐用性要求，Project Silica并不是針對消費者市場(chǎng)的，其目标客戶是有(yǒu)大(dà)量數(shù)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(xiē)可(kě)以放置到室內(nèi)的設備，也不是用它來(lái)播放電(diàn)影(yǐng)。“我們正在構建在雲級别的存儲。目前要解決的一大(dà)問題是将數(shù)據轉移和(hé)重寫到下一代介質上(shàng)所需的大(dà)量時(shí)間(jiān)。我們真的希望可(kě)以将某些(xiē)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(zuò)室正需要存儲近100年的電(diàn)影(yǐng)、電(diàn)視(shì)、動畫(huà)短(duǎn)片、廣播節目和(hé)其他資料。現在，兩家(jiā)公司合作(zuò)将上(shàng)世紀70年代《超人(rén)》電(diàn)影(yǐng)存儲在玻璃片上(shàng)，并成功讀取，證明(míng)了該技(jì)術(shù)的可(kě)行(xíng)性。

 

　　數(shù)據通(tōng)過飛秒(miǎo)級激光的短(duǎn)脈沖寫入玻璃介質，紅外信号以像素的納米級3D版本編碼數(shù)據，稱為(wèi)“體(tǐ)素”（voxels）。每個(gè)體(tǐ)素的形狀都像倒置的淚珠，通(tōng)過編排不同“體(tǐ)素”的大(dà)小(xiǎo)和(hé)放置角度實現存儲不同的數(shù)據。目前研究人(rén)員可(kě)以将“體(tǐ)素”堆疊100層以上(shàng)，寫入僅2毫米厚的玻璃中。

       可(kě)以使用計(jì)算(suàn)機控制(zhì)的顯微鏡讀取玻璃片上(shàng)的數(shù)據可(kě)以使用計(jì)算(suàn)機控制(zhì)的顯微鏡讀取玻璃片上(shàng)的數(shù)據
 

　　當需要讀取數(shù)據時(shí)，可(kě)以使用計(jì)算(suàn)機控制(zhì)的顯微鏡，用另一束激光檢查玻璃片。根據體(tǐ)素的排布方向，光線會(huì)以不同的顔色反射回相機，根據體(tǐ)素的大(dà)小(xiǎo)不同，反射光的強度也不同。可(kě)以使用機器(qì)學習算(suàn)法分析這些(xiē)信息及其所在的層，快速解碼原始數(shù)據。

 

　　微軟首席研究軟件工程師(shī)理(lǐ)查德·布萊克（Richard Black）說：“如果你(nǐ)現在上(shàng)了些(xiē)歲數(shù)，一定能回想起當年使用盒式磁帶倒帶和(hé)轉錄歌(gē)曲的場(chǎng)景，可(kě)能要花(huā)一些(xiē)時(shí)間(jiān)才能找到想要的部分。相比之下，從玻璃介質上(shàng)讀取的速度非常快，因為(wèi)可(kě)以在三個(gè)維度上(shàng)同時(shí)找。”

 

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