به تازگی،تحقیقات مایکروسافتیک "پروژه سیلیسی" بسیار جالب را اعلام کرد. این پروژه بر توسعه روشی سازگار با محیط زیست برای ذخیره مقادیر زیادی داده در صفحات شیشه ای با استفاده از لیزرهای فوق سریع متمرکز است - امکان ذخیره "کپی" از موسیقی، فیلم و موارد دیگر را در شیشه فراهم می کند.
شگفتانگیزتر این است که وقتی دادهها با موفقیت نوشته شوند، دادههای درون شیشه سیلیکونی برای هزاران تا دهها هزار سال بدون تغییر باقی میمانند و میتوانند در برابر پالسهای الکترومغناطیسی و دماهای شدید مقاومت کنند.
به بیان ساده، مایکروسافت 3-درایوهای مربعی با طول اینچ را از شیشه کوارتز ساخته است که هر کدام می توانند 100 گیگابایت داده و حدود 20،{4}} آهنگ را ذخیره کنند.
این پروژه مشارکتی بین مایکروسافت و گروه سرمایه گذاری خطرپذیر متمرکز بر پایداری Elire است که دو طرف امیدوارند شکل پایدارتری از جمع آوری داده را پیدا کنند که داده های شیشه ای را "نشکن" کند.
فرآیند ذخیره سازی شیشه شامل نوشتن با استفاده از لیزرهای فمتوثانیه فوق سریع، خواندن از طریق میکروسکوپ کنترل شده توسط کامپیوتر، رمزگشایی و رونویسی، و در نهایت ذخیره در یک "کتابخانه" است. قابل ذکر است، این "کتابخانه" به صورت غیرفعال کار می کند و از برق استفاده نمی کند، که پتانسیل کاهش قابل توجه انتشار کربن مرتبط با ذخیره سازی طولانی مدت داده ها را دارد.
Project Silica شکل پایدارتری از ضبط داده را فراتر از ذخیرهسازی مغناطیسی با عمر محدود ایجاد میکند که از تکرار مکرر، افزایش مصرف انرژی و هزینههای عملیاتی رنج میبرد.
Ant Rowstron، مهندس پروژه دی اکسید سیلیکون، گفت: "عمر فن آوری مغناطیسی محدود است. هارد دیسک را می توان برای حدود 5-10 سال استفاده کرد. هنگامی که چرخه عمر به پایان رسید، باید دوباره آن را کپی کنید و آن را برای نسل جدیدی از رسانهها ذخیره کنید. «راستش، وقتی تمام انرژی و منابعی که ما استفاده میکنیم را در نظر بگیرید، دست و پا گیر و ناپایدار است.
حفظ آینده موسیقی جهانی از طریق شیشه
گروه سرمایه گذاری خطرپذیر متمرکز بر پایداری Elire اکنون به جدیدترین شرکتی تبدیل شده است که با تیم پروژه تحقیقاتی مایکروسافت سیلیکا شریک شده است و به شرکت هایی مانند CMR Surgical ملحق شده است که از ذخیره سازی داده های شیشه ای برای تغییر آینده جراحی رباتیک استفاده می کند.
Elire از این فناوری در Global Music Vault در Svalbard نروژ استفاده خواهد کرد، جایی که یک تکه شیشه کوچک می تواند چندین ترابایت داده را در خود جای دهد که برای ذخیره تقریباً 1.75 میلیون آهنگ یا 13 سال موسیقی کافی است. این یک گام مهم به سمت ذخیره سازی پایدار داده است.
مایکروسافت خاطرنشان کرد که اگرچه ذخیره سازی شیشه هنوز برای تبلیغات در مقیاس بزرگ آماده نیست، اما به دلیل دوام و مقرون به صرفه بودن، به عنوان یک راه حل تجاری پایدار امیدوارکننده در نظر گرفته می شود و هزینه های نگهداری مداوم "حداقل" خواهد بود. به سادگی این سطل های اطلاعات شیشه ای را در کتابخانه ای که به برق نیاز ندارد ذخیره کنید. در صورت نیاز، ربات روی قفسه بالا می رود تا آن را برای عملیات واردات بعدی بازیابی کند.
پتانسیل ذخیره سازی داده های نوری چیست؟
بسته به روش ذخیره سازی، روش ذخیره سازی می تواند رسانه های الکترومغناطیسی، رسانه های نوری یا رسانه های دیگر باشد. سیستمهای ذخیرهسازی نوری سنتی از دیسکهایی مانند Blu-ray استفاده میکنند که حاوی لایهای از مواد بازتابنده هستند. درایوهای نوری از لیزر برای ایجاد حفره های غیر بازتابنده در پوشش های مجاور استفاده می کنند که توسط لیزری که حفره ها را می خواند شناسایی می شوند. هنگامی که الگوی گودال ها و مناطق بازتابنده نسوخته شناسایی شدند، داده های ذخیره شده را می توان رمزگذاری کرد.
با این حال، در زمینه رشد تصاعدی دادهها در اینترنت، رسانههای اجتماعی و برنامههای رایانش ابری، تقاضا برای ذخیرهسازی دادههای نوری با چگالی فوقالعاده بالا رفته است - ذخیرهسازی دادهها نیاز فوری به غلبه بر تنگناهای هارد دیسکهای مغناطیسی سنتی دارد. یا نوارها و درایوهای حالت جامد (SSD). و راه حل های جدید ذخیره سازی اطلاعات بلند مدت.
به طور گسترده ای اعتقاد بر این است که فناوری نوری کلید بهبود ظرفیت ذخیره سازی داده های عظیم است. مفهوم فوق الذکر استفاده از شیشه برای ذخیره سازی داده ها را می توان به قرن نوزدهم ردیابی کرد. پس از بهبودهای دقیق و ارتقای فناوری، بسیاری از موانع یکی یکی برطرف شد.
علاوه بر این، در مقایسه با فناوری دیسک های نوری فعلی، یکی از برجسته ترین مزایای ذخیره سازی داده های نوری این است که می تواند به ذخیره سازی داده های چند بعدی دست یابد.
همانطور که از نام آن پیداست، ذخیره سازی داده های چند بعدی عمدتاً اطلاعات را در ساختارهایی با بیش از سه بعد (مانند دیسک های نوری چند لایه، کارت ها، کریستال ها یا مکعب ها) ثبت و می خواند. نوشتن و خواندن اطلاعات معمولاً با تمرکز یک یا چند پرتو لیزر در یک محیط سه بعدی انجام می شود. به دلیل ماهیت حجمی محیط ذخیره سازی، لیزر باید قبل از نوشتن یا خواندن موارد مورد نیاز، از نقاط اضافی عبور کند. این بدان معناست که توابع نوشتن و خواندن اغلب باید غیرخطی باشند به طوری که تنها یک نقطه محلی در یک زمان معین پردازش شود.
امروزه فناوری ذخیره سازی داده های نوری 5 بعدی به اثبات رسیده است - دیسک های نوری با استفاده از این فناوری می توانند تا 360 ترابایت داده را ذخیره کنند و می توانند برای میلیاردها سال حفظ شوند. در سال 1996، دانشمندان برای اولین بار استفاده از لیزر فمتوثانیه را برای ثبت و ذخیره داده ها پیشنهاد و نشان دادند. این فناوری برای اولین بار در سال 2010 توسط آزمایشگاه Kazuyuki Hirao در دانشگاه کیوتو نشان داده شد و توسط گروه تحقیقاتی Peter Kazansky در مرکز تحقیقات اپتوالکترونیک دانشگاه ساوتهمپتون توسعه یافت. علاوه بر این، هیتاچی و مایکروسافت نیز فناوری ذخیره سازی نوری مبتنی بر شیشه را مطالعه کرده اند، پروژه دومی "پروژه سیلیکا" نام دارد. در سطح جهانی، بازیگران اصلی در بازار ذخیره سازی نوری عبارتند از سونی، وسترن دیجیتال، سامسونگ الکترونیکس، آی بی ام، توشیبا و فوجیتسو.
ذخیره سازی داده های نوری 5 بعدی اساساً مبتنی بر یک شیشه نانوساختار تجربی است که اطلاعات را نه تنها با رمزگذاری داده ها در فضای سه بعدی، بلکه از طریق دو پارامتر مربوط به انکسار دوگانه که با تمرکز روی شیشه تعیین می شود، ذخیره می کند. پلاریزاسیون و کنترل شدت لیزر فمتوثانیه در محیط اندازه، جهت و موقعیت سه بعدی نانوساختار، پنج بعد ذکر شده در بالا را تشکیل می دهد.
با این حال، به منظور بهبود چشم انداز کاربرد تجاری این فناوری، سرعت خواندن داده ها نیز باید بهبود یابد. علاوه بر این، کاربرد آن ممکن است به دلیل سیستم لیزر پرقدرت مورد نیاز و عدم قابلیت نوشتن مجدد داده ها محدود باشد.
ذخیرهسازی دادههای نوری نیز متمایل به فناوری کدگذاری چندسطحی است که میتواند ظرفیت ذخیرهسازی را با نوشتن چندین بیت در هر نقطه با استفاده از سطوح مختلف قدرت سیگنال گسسته به میزان قابل توجهی افزایش دهد. ذخیره سازی داده های چند سطحی همچنین می تواند چندین بیت را به طور همزمان بخواند، در نتیجه سرعت بازخوانی داده ها را افزایش می دهد، که برای مجموعه داده های بزرگ بسیار مهم است.
در یک فناوری در حال ظهور از دانشگاه استرالیای جنوبی و دانشگاه نیو ساوت ولز، محققان می توانند از خواص منحصر به فرد فسفرهای معدنی برای ذخیره داده ها استفاده کنند. این روش قابلیت بازنویسی و استفاده از لیزرهای کم مصرف را دارد. علاوه بر این، این فناوری به دماهای برودتی نیاز ندارد و در عوض میتواند حفرههای طیفی را در دمای اتاق بسوزاند و عملیتر شود.
