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微软团队打造可存续千年的数据存储系统

微软研究团队开发了一种基于玻璃的长期数据存储系统,通过激光在特制玻璃内部制造微小变形来编码信息。这项技术能在一小块玻璃中存入海量数据,且数据保存时间可超过一万年,期间无需任何维护。该系统已经超越了纯粹的材料实验阶段,展示了作为一种可部署的存档系统的潜力,有望从根本上改变数据中心的存储模式。

当前数据存储的困境

在数字时代,数据存储需求正以前所未有的速度膨胀。然而,目前主流的存储介质,如 磁带和硬盘,并不适合长期数据归档,因为它们大约在十年内就会开始退化。这意味着长期存储需要定期复制和重写信息,成本高昂且流程繁琐。

“玻璃的好处在于,一旦写入,它就是永久不可变的。你完成了就完成了。”

玻璃存储:一种近乎永久的解决方案

微软的“硅石计划”(Project Silica)采用了一种全新的方法,将数据刻入坚固的硼硅玻璃(常用于烤箱器皿)中。

  • 数据写入: 使用高能激光器发射持续时间仅为千万亿分之一秒的超短脉冲,在玻璃内部的精确位置产生 “等离子体诱导的纳米爆炸”
  • 数据编码: 这种微型爆炸会永久性地改变玻璃的微观结构,从而改变光线通过该点的方式。这些微小的形变就构成了数据的编码。
  • 数据读取: 使用特制的显微镜来检测光线穿过玻璃上每个点时发生的行为变化,从而解码出原始数据。

颠覆性的优势

与传统技术相比,玻璃存储展现出多个革命性优势。

  • 超长寿命: 测试表明,即使在 290°C 的高温下,这些数据也能保存 至少一万年。在室温下,其保存时间可能延长数十甚至数百倍。
  • 高存储密度: 一块 12 厘米宽、2 毫米厚的玻璃方块可以存储 4.8 TB 的数据,相当于大约 两百万本 纸质书的内容。
  • 零维护成本: 数据一旦写入便无法更改,且存储设备 不需要任何温控或维护。这大大降低了长期存档的运营成本和复杂性。

从实验到实际应用

尽管写入和读取数据需要专业硬件,但这项技术已经证明了其可行性,不再是单纯的材料科学实验。微软在此次迭代中更注重 实用性,选择了成本更低的硼硅玻璃,并优化了写入速度和解码的可靠性。

专家认为,通过展示一个完整的系统,微软已经表明“这项技术如何真正彻底改变数据中心行业”。