Recientemente,Investigación de Microsoftanunció un "proyecto de sílice" muy interesante. El proyecto se centra en desarrollar una forma respetuosa con el medio ambiente de almacenar grandes cantidades de datos en placas de vidrio utilizando láseres ultrarrápidos, haciendo posible almacenar "copias" de música, películas y más en vidrio.
Lo que es aún más sorprendente es que una vez que los datos se escriben con éxito, los datos dentro del vidrio de silicio permanecerán sin cambios durante miles o decenas de miles de años y podrán soportar pulsos electromagnéticos y temperaturas extremas.
En pocas palabras, Microsoft ha fabricado "discos duros" cuadrados de 3-pulgadas de largo con vidrio de cuarzo, cada uno de los cuales puede almacenar 100 GB de datos y unas 20000 canciones.
El proyecto es una asociación entre Microsoft y el grupo de capital riesgo centrado en la sostenibilidad Elire, y las dos partes esperan encontrar una forma más sostenible de captura de datos que haga que los datos en vidrio sean "irrompibles".
El proceso de almacenamiento en vidrio implica escribir utilizando láseres de femtosegundos ultrarrápidos, leer a través de un microscopio controlado por computadora, decodificar y transcribir y, finalmente, almacenar en una "biblioteca". En particular, esta "biblioteca" funciona de forma pasiva y no utiliza electricidad, lo que tiene el potencial de reducir significativamente las emisiones de carbono asociadas con el almacenamiento de datos a largo plazo.
Project Silica crea una forma más sostenible de captura de datos más allá del almacenamiento magnético de vida limitada, que sufre de duplicaciones frecuentes, aumento del consumo de energía y costos operativos.
Ant Rowstron, ingeniero de proyectos de dióxido de silicio, dijo: "La vida útil de la tecnología magnética es limitada. Un disco duro puede usarse durante aproximadamente 5-10 años. Una vez finalizado el ciclo de vida, hay que copiarlo nuevamente y guárdelo para una nueva generación de medios."Honestamente, es engorroso e insostenible si se considera toda la energía y los recursos que estamos usando".
Preservando el futuro de la música global a través del vidrio
Elire, el grupo de capital de riesgo centrado en la sostenibilidad, se ha convertido ahora en la última empresa en asociarse con el equipo de Microsoft Research Project Silica, uniéndose a empresas como CMR Surgical, que está utilizando el almacenamiento de datos de vidrio para transformar el futuro de la cirugía robótica.
Elire utilizará la tecnología en Global Music Vault en Svalbard, Noruega, donde un pequeño trozo de vidrio puede contener varios terabytes de datos, suficiente para almacenar aproximadamente 1,75 millones de canciones o 13 años de música. Este es un paso importante hacia el almacenamiento de datos sostenible.
Microsoft señaló que aunque el almacenamiento de vidrio aún no está listo para una promoción a gran escala, se considera una solución de comercialización sostenible prometedora debido a su durabilidad y rentabilidad, y los costos de mantenimiento continuos serán "mínimos". Simplemente almacene estos contenedores de datos de vidrio en una biblioteca que no requiera electricidad. Cuando es necesario, el robot sube al estante para recuperarlo para posteriores operaciones de importación.
¿Cuál es el potencial del almacenamiento óptico de datos?
Dependiendo del método de almacenamiento, el método de almacenamiento puede ser medios electromagnéticos, medios ópticos u otros medios. Los sistemas de almacenamiento óptico tradicionales utilizan discos como Blu-ray que contienen una capa de material reflectante. Las unidades ópticas utilizan láseres para crear picaduras no reflectantes en revestimientos adyacentes, que son detectadas por el láser que lee las picaduras. Una vez que se detecta el patrón de picaduras y áreas reflectantes no quemadas, se pueden codificar los datos almacenados.
Sin embargo, en el contexto del crecimiento exponencial de los datos en Internet, las redes sociales y las aplicaciones de computación en la nube, la demanda de almacenamiento de datos ópticos de densidad ultra alta se ha disparado: el almacenamiento de datos necesita superar urgentemente los cuellos de botella de los discos duros magnéticos tradicionales. o almacenamiento en cintas y unidades de estado sólido (SSD). y nuevas soluciones de almacenamiento de datos a largo plazo.
Se cree ampliamente que la tecnología óptica es la clave para mejorar la capacidad de almacenamiento de datos masivos. El concepto mencionado anteriormente de utilizar vidrio para el almacenamiento de datos se remonta al siglo XIX. Después de cuidadosas mejoras y actualizaciones tecnológicas, se superaron muchos obstáculos uno por uno.
Además, en comparación con la tecnología actual de discos ópticos, una de las ventajas más destacadas del almacenamiento óptico de datos es que puede lograr un almacenamiento de datos multidimensional.
Como sugiere el nombre, el almacenamiento de datos multidimensional registra y lee principalmente información en estructuras con más de tres dimensiones (como discos ópticos multicapa, tarjetas, cristales o cubos). La escritura y lectura de información generalmente se logra enfocando uno o más rayos láser en un medio tridimensional. Debido a la naturaleza volumétrica del medio de almacenamiento, se requiere que el láser pase por puntos adicionales antes de escribir o leer los fiduciales requeridos. Esto significa que tanto las funciones de escritura como de lectura a menudo necesitan ser no lineales para que solo se procese un punto local en un momento dado.
Hoy en día, la tecnología de almacenamiento de datos ópticos 5D ha demostrado su eficacia: los discos ópticos que utilizan esta tecnología pueden almacenar hasta 360 TB de datos y pueden conservarse durante miles de millones de años. En 1996, los científicos propusieron y demostraron por primera vez el uso de láseres de femtosegundos para registrar y almacenar datos. Esta tecnología fue demostrada por primera vez en 2010 por el laboratorio de Kazuyuki Hirao en la Universidad de Kyoto y desarrollada posteriormente por el grupo de investigación de Peter Kazansky en el Centro de Investigación Optoelectrónica de la Universidad de Southampton. Además, Hitachi y Microsoft también han estudiado la tecnología de almacenamiento óptico basada en vidrio; el proyecto de este último se llama "Proyecto Silica". A nivel mundial, los principales actores del mercado de almacenamiento óptico incluyen Sony, Western Digital, Samsung Electronics, IBM, Toshiba y Fujitsu.
El almacenamiento de datos ópticos 5D se basa principalmente en un vidrio nanoestructurado experimental que almacena información no solo codificando datos en un espacio tridimensional sino también a través de dos parámetros relacionados con la birrefringencia, que se determinan al enfocarse en el vidrio. Polarización y control de intensidad del láser de femtosegundo en medio. El tamaño, la orientación y la posición tridimensional de la nanoestructura constituyen las cinco dimensiones mencionadas anteriormente.
Sin embargo, para mejorar las perspectivas de aplicación comercial de esta tecnología, también es necesario mejorar la velocidad de lectura de datos. Además, su aplicación puede verse limitada debido al sistema láser de alta potencia requerido y a la falta de reescritura de datos.
El almacenamiento de datos ópticos también se presta a la tecnología de codificación multinivel, que puede aumentar significativamente la capacidad de almacenamiento al escribir varios bits por punto utilizando diferentes niveles de intensidad de señal discreta. El almacenamiento de datos multinivel también puede leer varios bits simultáneamente, aumentando así la velocidad de lectura de datos, lo cual es muy importante para grandes conjuntos de datos.
Gracias a una tecnología emergente de la Universidad de Australia del Sur y la Universidad de Nueva Gales del Sur, los investigadores pueden explotar las propiedades únicas de los fósforos inorgánicos para almacenar datos. Este enfoque tiene el potencial de ser reescribible y utilizar láseres de baja potencia. Además, la tecnología no requiere temperaturas criogénicas y, en cambio, puede quemar agujeros espectrales a temperatura ambiente, lo que la hace más práctica.
