隨著數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)，如何高效、安全、長(zhǎng)久地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)成為了亟待解決的問題。微軟研究院的 Project Silica 研發(fā)了一項(xiàng)玻璃存儲(chǔ)技術(shù)，創(chuàng)新性地將數(shù)據(jù)編碼進(jìn)玻璃中，解決了傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式在空間利用率、耐久性方面的限制。

密封于玻璃

中的數(shù)據(jù)

Project Silica 的玻璃片只有杯墊般大小，卻能將數(shù)據(jù)留存成千上萬年，為世界創(chuàng)造了一個(gè)更加可持續(xù)的存儲(chǔ)方案。

在許多人眼中，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到玻璃中仿佛是未來的技術(shù)，但事實(shí)上這個(gè)概念的萌芽可追溯到19世紀(jì)，那時(shí)的人們已經(jīng)開始使用玻璃板來保存單張攝影底片。到了今天，技術(shù)已經(jīng)顯著擴(kuò)展了這種可持續(xù)材料的存儲(chǔ)能力，一小塊玻璃就能存儲(chǔ)數(shù)TB的數(shù)據(jù)，足以容納175萬首曲目，或是播放時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)13年之久的音樂記錄。

“玻璃為云存儲(chǔ)提供了一個(gè)高效、可持續(xù)且緊湊的解決方案，最大限度提升了數(shù)據(jù)的持久性，并且巧妙地利用了存儲(chǔ)空間。”

安特·羅斯特倫

微軟杰出工程師

Elire是一家專注于可持續(xù)性的風(fēng)險(xiǎn)投資集團(tuán)，已與微軟研究院的Project Silica團(tuán)隊(duì)合作，利用這項(xiàng)技術(shù)為位于挪威斯瓦爾巴德的“全球音樂庫(kù)（Global Music Vault）”提供技術(shù)支持。他們使用基于二氧化硅的玻璃板，創(chuàng)建了一個(gè)耐用的存檔，不僅抵抗電磁脈沖和極端溫度，而且對(duì)環(huán)境更友好。這個(gè)新的寶庫(kù)也將為“全球種子庫(kù) (Global Seed Vault）”和“北極世界檔案館（Arctic World Archive）”等現(xiàn)有存儲(chǔ)庫(kù)提供補(bǔ)充，為古典歌劇、現(xiàn)代流行金曲、原住民音樂等音樂遺產(chǎn)，提供一個(gè)全面的庇護(hù)所。展望未來，Elire還計(jì)劃在全球范圍內(nèi)增設(shè)多個(gè)訪問地點(diǎn)，擴(kuò)大這個(gè)音樂寶庫(kù)的影響力，并邀請(qǐng)公眾一同參與，與這個(gè)日益壯大的音樂檔案庫(kù)進(jìn)行深度互動(dòng)。

數(shù)據(jù)中心的

可持續(xù)性變革

隨著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求日益增長(zhǎng)，我們對(duì)可持續(xù)解決方案的需求也變得越來越迫切。盡管磁性存儲(chǔ)在目前十分流行，但它仍然存在問題。由于磁性技術(shù)的壽命有限，需要頻繁地重新復(fù)制數(shù)據(jù)，隨著時(shí)間的推移，這將增加能源消耗和運(yùn)營(yíng)成本。

Project Silica的杰出工程師安特·羅斯特倫(Ant Rowstron) 說：“磁性技術(shù)的壽命是有限的。我們必須不斷將數(shù)據(jù)復(fù)制到新一代的存儲(chǔ)介質(zhì)上，因?yàn)橐粋€(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器可能只能使用五年，而磁帶可能能使用十年。但是一旦它們的壽命到期，就必須再次復(fù)制數(shù)據(jù)。坦白說，考慮到我們使用的大量能源和資源，這個(gè)過程既困難又非常不可持續(xù)?！?/span>

“5000年前，人類才剛踏入書寫歷史的時(shí)代。而想到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能夠跨越足足10000年的時(shí)光，那是一個(gè)何等美妙而漫長(zhǎng)的歲月。”

安特·羅斯特倫

微軟杰出工程師

Project Silica旨在打破這一循環(huán)。在微軟研究院的支持下，該項(xiàng)目可以在大約飲料杯墊大小的玻璃板中存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存數(shù)千年。Project Silica 的研究主任理查德·布萊克（Richard Black）補(bǔ)充道：“這項(xiàng)技術(shù)使我們能夠在確保數(shù)據(jù)將保持不變和安全的情況下寫入數(shù)據(jù)，這是可持續(xù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)向前邁出的重要一步?！?/span>

Project Silica的目標(biāo)是在一塊玻璃上寫入數(shù)據(jù)，并存放到架子上，在需要時(shí)可以隨時(shí)讀取。一旦寫入，玻璃內(nèi)的數(shù)據(jù)就不可能更改。

共生于云端

Project Silica與微軟Azure團(tuán)隊(duì)合作，專注于開創(chuàng)石英玻璃中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，尋求更可持續(xù)的數(shù)據(jù)存檔方式。這種關(guān)系如同共生，正如 Project Silica 利用Azure AI來解碼存儲(chǔ)在玻璃中的數(shù)據(jù)，從而提高了讀寫速度并允許存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)通過四個(gè)步驟存儲(chǔ)在玻璃中：

No1. 寫入實(shí)驗(yàn)室

首先，使用激光系統(tǒng)將數(shù)據(jù)寫入玻璃，這些數(shù)據(jù)將以體素或3D像素的形式編碼在玻璃中。

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No2. 讀取實(shí)驗(yàn)室

接著，讀取器是一個(gè)由計(jì)算機(jī)控制的快速移動(dòng)的顯微鏡，可以快速移動(dòng)到用戶想要檢索的數(shù)據(jù)。

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No3. 解碼實(shí)驗(yàn)室

然后，利用 Azure AI 讀取玻璃上寫的代碼，將其轉(zhuǎn)化為可用的信息。

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No4. 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)室

最后，派出一個(gè)機(jī)器人去取出帶有所需數(shù)據(jù)的玻璃片，并將其帶給讀取器解讀。

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這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中任何一個(gè)存儲(chǔ)單元都不需要消耗任何電力，而是被動(dòng)響應(yīng)的，其中的玄妙之處在于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的閑置充電機(jī)器人。當(dāng)需要數(shù)據(jù)時(shí)，機(jī)器人會(huì)醒來，爬上架子，取回玻璃，然后迅速返回讀取器。布萊克說：“一旦我們完成玻璃的寫入并將其移動(dòng)到存儲(chǔ)庫(kù)，我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)就會(huì)使其無法再回到寫入狀態(tài)，它完全是不可變的?！?/span>

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一塊玻璃板可以儲(chǔ)存史詩(shī)級(jí)長(zhǎng)篇小說

《戰(zhàn)爭(zhēng)與和平》的全部文本達(dá)87.5萬次之多

（圖片由微軟Bing生成的AI藝術(shù)作品）

最初，激光寫入過程效率較低，但經(jīng)過多年改進(jìn)，該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在可以在一塊玻璃板上存儲(chǔ)幾個(gè)TB的數(shù)據(jù)，而這塊玻璃板可以被持續(xù)保存10000年。就規(guī)模而言，每塊玻璃板可以存儲(chǔ)大約3500部電影，或者有足夠的不間斷播放半年以上而不重復(fù)的電影數(shù)量。

更多儲(chǔ)存數(shù)據(jù)

更少占用空間

玻璃存儲(chǔ)技術(shù)的突出特性之一，是對(duì)空間高效利用。相較于現(xiàn)今龐大的數(shù)據(jù)中心，玻璃存儲(chǔ)解決方案所需的空間只是一小部分。“我們?cè)赑roject Silica開發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)，可以用非常緊湊的形式存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，這是效率和可持續(xù)性的新范式。”布萊克解釋道。

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Project Silica利用激光脈沖在玻璃中編碼數(shù)據(jù)，

創(chuàng)造了一種持久、長(zhǎng)期的存儲(chǔ)介質(zhì)。

玻璃

值得信賴的持久安全

玻璃存儲(chǔ)尚在興起階段，專家預(yù)測(cè)在其真正投入商業(yè)應(yīng)用之前還需經(jīng)歷三到四個(gè)發(fā)展階段，但它的好處是顯而易見的：耐用、可持續(xù)且經(jīng)濟(jì)高效。這與Project Silica對(duì)可持續(xù)性的總體承諾完全吻合。主要費(fèi)用產(chǎn)生于將數(shù)據(jù)嵌入高度彈性的玻璃板的初始階段，一旦完成存儲(chǔ)，后續(xù)的維護(hù)成本將降至最低。

羅斯特倫設(shè)想這種尖端技術(shù)將成為全球 Azure數(shù)據(jù)中心的主要支柱，但他的愿景不僅僅局限于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。無論是對(duì)企業(yè)還是對(duì)個(gè)人，采用這種儲(chǔ)存方式都意味著我們將把一個(gè)充滿無價(jià)信息的寶庫(kù)托付給未來世代。就像“全球音樂庫(kù)”旨在保護(hù)世界的音樂遺產(chǎn)一樣，玻璃存儲(chǔ)也旨在保護(hù)世界的數(shù)據(jù)遺產(chǎn)，將有望安全且可持續(xù)地封裝各種數(shù)據(jù)。

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