导读:在 2月19 日,微软研究院在国际顶级学术期刊Nature上发表了一项关于新型存储数据方法的突破性成果,可以将信息保存至少10,000年。
从个人珍藏的照片、商业文件、医疗纪录,到国家档案与科研数据,人类需要长期保存的资讯量正以惊人速度增长。然而,现有的数字储存媒介如磁带、硬盘,寿命往往有限,必须定期将资料复制到新的媒介载体上。
为了解决这个难题,微软(Microsoft)科学家研发出一种基于玻璃的雷射写入技术,号称能将资料安全保存长达1万年。
英国「卫报」18日报导,微软位于英国剑桥的研究团队在「自然」(Nature)期刊上发表最新成果,他们改良了名为「Silica计划」(Project Silica)的玻璃储存技术。该计划研究总监布莱克(Richard Black)表示,这种技术具有惊人的耐用性与寿命。一旦数据被安全写入玻璃中,就能保存非常长的一段时间。
这项技术的运作原理,是利用超快光学领域的「飞秒激光」(femtosecond laser),将数字信息转化为符号群组,并以极微小的变形(称为「体素」,voxels)形式,刻录在玻璃内部。布莱克指出,系统可以在仅2毫米厚的玻璃中,堆叠数百层这样的体素。
为了提高写入效率,团队采用单一激光脉冲来制作每个体素,并将激光光束分为4道独立光束同时写入,使得纪录速度可达到每秒6590万字节(bits)。
研究人员发现,在1块面积仅12平方公分、厚度2毫米的熔融石英玻璃(fused silica glass)中,可以储存高达4.84TB的数据。根据我国研究人员在同一期刊发表的评论文章,这相当于约200万本实体印刷书的信息量。
除了熔融石英,团队也成功开发出在硼矽酸盐玻璃(borosilicate glass)上刻录的技术。这种材质正是知名耐热玻璃品牌派热克斯(Pyrex)所使用的材料。布莱克指出,这种材料更为普遍、价格更低廉,也更容易制造。
在读取数据时,系统会透过自动显微镜与相机扫描玻璃,捕捉每一层的影像,再利用机器学习(machine learning)系统进行解码。研究团队强调,从写入、读取到解码的所有步骤,均已实现全自动化,操作门槛大幅降低。
实验数据显示,这些由激光造成的微小变形极为稳定,在室温下可维持超过1万年不会消失。不过,布莱克也坦言,这项技术短期内不太可能进入一般家庭办公室,其主要应用对象是需要处理海量数据的云端服务大厂。
爱丁堡大学(University of Edinburgh)数字文化遗产教授泰拉斯(Melissa Terras)对此研究表示了肯定。她认为,任何能让数字信息长期保存,且载体本身具惰性、无需特殊维护的技术,都颇令人振奋。
但泰拉斯也同时警告说,这项技术仍面临实际挑战,例如未来世代是否仍保有读取这些玻璃数据所需的指令与硬件设备。此外,大规模部署「Silica计划」亦需要巨额投资。
泰拉斯直言道,「我们目前并非处于一个产业界或政界愿意斥资建设基础设施,以满足后代信息需求的经济时刻。」她建议,若真要考虑数据保存,眼下的资源应优先用于修复如大英图书馆(British Library)遭网络攻击后的烂摊子,确保现有格式的数据能被妥善管理与使用。
结语
借助这项技术革新,科研机构可借此永久保存研究数据,文化机构能实现数字文化遗产的长期归档,而数据中心则将迎来冷存储的全新解决方案。
微软称其目标在 2030 年前实现 PB 级的商业化存储,届时一块玻璃、万年数据的愿景,将成为数字记忆传承的核心支撑,为人类知识的留存打造一款真正的 “时光胶囊”。
编辑:手扶拖拉斯基
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