Momenteel wordt de meeste informatie ter wereld digitaal opgeslagen. Ieder jaar genereren we meer data dan het jaar ervoor. Nu, met de komst van AI, een technologie die afhankelijk is van veel gegevens, neemt de hoeveelheid digitale informatie die we opslaan exponentieel toe.
De onderzoeksafdeling van Microsoft heeft gewerkt aan een methode voor gegevensopslag waarbij lasers worden gebruikt om op glas te schrijven. Onderzoekers zeggen dat de informatie die op het glas staat 10.000 jaar meegaat.
Als deze methode zou kunnen worden uitgebreid voor commercieel gebruik, zou dit de manier kunnen veranderen waarop we de informatie in de wereld opslaan. Gegevensverval – verlies van informatie als gevolg van oudere opslagsystemen – betekent dat we gegevens minstens één keer per generatie moeten overdragen om deze op te slaan. Anders zal het met de jaren kapot gaan.
Microsoft’s Project Silica-onderzoeksdirecteur Richard Black vertelde CNET dat zijn onderzoek aantoont dat digitale opslag op lange termijn in glas praktisch is, en niet alleen een wetenschappelijk experiment.
“Een van de grootste uitdagingen op het gebied van opslag vandaag de dag is dat media verslijten en periodiek vervangen moeten worden”, aldus Black. “Glas heeft dat probleem niet.”
Het gebruik van lasers om glasscherven aan te passen om gegevens levenslang veilig te houden, kan een drastische en langdurige impact hebben op alle informatie die we besluiten op te slaan.
Glazen geheugen
Het opslaan van gegevens in glas in plaats van het gebruik van traditionele digitale systemen is een project waar Microsoft al een tijdje aan werkt. Hier is hij een filmpje dat CNET het project zes jaar geleden creëerde, toen het nog maar een idee was.
Op 18 februari werd Microsoft’s Project Silica gepubliceerd een papier in het wetenschappelijke tijdschrift Nature, waaruit echte vooruitgang blijkt in dit langetermijnproject. Een van de belangrijkste vorderingen was het schrijven van informatie over goedkopere materialen, waardoor de techniek betaalbaarder werd.
Aanvankelijk gebruikten onderzoekers een glas genaamd fused silica. Dit materiaal, dat wordt gebruikt voor lasercomponenten en halfgeleiders, is echter duur om te produceren, waardoor opslagtechnologie voor veel doeleinden duur wordt.
Nu hebben onderzoekers een manier ontdekt om informatie op te slaan in een stevig glas dat wordt gebruikt voor keukengerei, genaamd borosilicaatglas. Dit materiaal verlaagt de kosten aanzienlijk.
Schrijf met een laser
Om op glas te schrijven heeft Project Silica een femtoseconde laser gebruikt. Een femtoseconde is een biljardste van een seconde. Dit type laser zendt supersnelle pulsen uit. Meestal gebruikt voor oogchirurgie omdat het de bodem kan doorsnijden zonder het oppervlak te beschadigen.
Een close-up van de Writer toont snelle gegevenscodering met meerdere bundels op laserpulsen.
Om informatie op te slaan, snijdt de laser voxels in het glas. Voxels lijken op pixels, maar slaan informatie op in drie dimensies, zoals een kubus, in plaats van in twee dimensies. De beroemde videogame Minecraft gebruikt voxels om zijn wereld te creëren.
“De belangrijkste doorbraak is iets dat het team de voxelfase noemt: kleine, gecontroleerde veranderingen die met behulp van een enkele laserpuls in gewoon borosilicaatglas worden geschreven”, aldus Black. “Dit maakt het schrijven en lezen van gegevens eenvoudiger en sneller, en maakt het gebruik van goedkoop glas mogelijk in plaats van speciale materialen.”
Omdat glas een hard materiaal is, zal het in de loop van de tijd niet veranderen. Daarom kan deze opslagmethode de gegevensintegriteit langer behouden dan standaard computersystemen.
Om deze informatie te achterhalen heeft Project Silica een archief ontworpen waarin glasfragmenten kunnen worden bewaard. De robot pakt het glas en vervolgens leest het neurale netwerk de gegevens die erop zijn geschreven. Microsoft heeft een website waarop te zien is dat de robot inzoomt op het dossier om het glas te pakken.
Eeuwige opslag
Microsoft heeft deze opslagtechniek gebruikt in een proof of concept. In 2019, Silica-project red de Superman-film uit 1978 in een stuk glas ter grootte van een onderzetter.
In Svalbard, Noorwegen, wordt deze technologie gebruikt Wereldwijd muziekmagazijn project, ontworpen om een breed scala aan muziek “toekomstbestendig” te maken. Microsoft zei ook dat deze technologie een aanvulling zou kunnen zijn op projecten zoals de Global Seed Vault in Svalbard, doemsdag kluis die een magazijn heeft met zaden van verschillende planten over de hele wereld.
“Glas is extreem duurzaam en is veel beter bestand tegen hitte, vocht, elektromagnetische interferentie en fysieke schade dan harde schijven of magneetband”, aldus Black. “Het gaat ook langer mee, waardoor de gegevens niet om de paar jaar opnieuw hoeven te worden gekopieerd.
“Omdat het van nature bestand is tegen interferentie en geen continue stroomvoorziening of frequente vervanging vereist, is het zeer geschikt voor archieven”, vervolgde hij. “Op de lange termijn zou deze technologie ook duurzamer kunnen zijn dan de huidige opslagtechnologieën.”
