Объёмы данных растут с пугающей скоростью. Облака, дата-центры, архивы научных и государственных учреждений — всё это требует надёжных носителей, способных хранить информацию десятилетиями, а лучше веками. Именно поэтому такие компании, как Microsoft, активно ищут альтернативы традиционным жёстким дискам и магнитным лентам. Один из самых амбициозных проектов последних лет — Project Silica, технология хранения данных на стекле.
Звучит почти фантастически: стеклянная пластина, которая сохраняет цифровую информацию до 10 000 лет. Но за этой идеей стоят реальные физические процессы, лазерная оптика и машинное обучение.
Как работает хранение данных на стекле
Project Silica использует фемтосекундные лазеры — это сверхкороткие импульсы света длительностью в миллионную долю миллиардной доли секунды. Такие импульсы позволяют создавать внутри стекла микроскопические структуры, не разрушая сам материал.
Если упростить, данные записываются не на поверхности, а внутри стеклянного блока в виде трёхмерных «пикселей» — вокселей (объёмных элементов). Информация размещается слоями, причём теперь их можно формировать сотнями, с глубиной каждого слоя всего около 2 мм. В результате стеклянная пластина превращается в многоуровневый архив.
Ранее в проекте применялся плавленый кварц (fused silica), однако теперь компания перешла на боросиликатное стекло — более дешёвый и доступный материал. Это то самое стекло, которое используют в кухонной посуде и дверцах духовых шкафов. Такой выбор снижает себестоимость и устраняет одно из ключевых препятствий на пути к коммерциализации технологии.
Кроме того, инженеры переработали систему считывания. Если раньше требовалось три или четыре камеры, то теперь достаточно одной. Меньше компонентов — ниже стоимость, проще сборка и калибровка, а значит, выше шансы на масштабирование.
Плотность записи и роль искусственного интеллекта
Отдельное внимание уделили методу записи. Новая версия технологии требует меньше лазерных импульсов для формирования структур данных, что ускоряет процесс и повышает точность.
Но при чтении информации возникает проблема интерференции — помех, возникающих при прохождении света через стекло. Чтобы отделить полезные данные от шума, разработчики применили модель машинного обучения. Она анализирует оптические сигналы и корректно интерпретирует записанные структуры.
Комбинация математической модели и записи с тепловой поддержкой позволила значительно увеличить плотность хранения. Проще говоря, на том же объёме стекла теперь помещается больше информации.
Надёжность на 10 000 лет
Заявка на десятитысячелетний срок хранения звучит смело. Однако компания провела серию ускоренных испытаний старения, используя неразрушающие оптические методы. Результаты показывают, что данные могут сохраняться в течение 10 000 лет — а возможно, и дольше.
Стекло в этом плане выигрывает у магнитных носителей: оно не боится влаги, перепадов температур, электромагнитных полей и даже механических воздействий в разумных пределах. По сути, это пассивный носитель, которому не требуется питание для сохранения информации.
Цифровое наследие человечества
За годы работы Project Silica уже демонстрировал свои возможности: на стекло записывали изображения, аудио, музыку и даже разговорные языки. Идея проста — создать архив, способный пережить цивилизации и политические эпохи.
В эпоху, когда данные стали новым «сырьём» экономики, долгосрочное хранение — стратегическая задача. Национальные архивы, крупные корпорации, научные институты — всем им нужны решения, рассчитанные не на годы, а на столетия.
При этом конкуренция не стоит на месте. Появляются альтернативные подходы, например керамические носители от компании Cerabyte, которые тоже обещают долговечность в масштабе тысячелетий.
По словам разработчиков, научная фаза Project Silica завершена. Однако коммерческий запуск пока не объявлен. Технология доказала свою жизнеспособность, но превращение лабораторного решения в массовый продукт — отдельный, не менее сложный этап.
