Datu glabāšana stiklā: nākotnes tehnoloģija ilgtspējīgai datu arhivēšanai

Pieaugot nepieciešamībai pēc ilgtermiņa datu uzglabāšanas, arvien skaidrāk apzināmies, ka esošās tehnoloģijas ne vienmēr spēj apmierināt šīs vajadzības. Cilvēce šobrīd ik gadu ģenerē milzīgu daudzumu vērtīgu datu — sākot no personiskajiem arhīviem un medicīniskajiem datiem līdz zinātniskiem un industriāliem materiāliem. Prognozēts, ka pieprasījums pēc datu uzglabāšanas pārsniegs simtiem zettabaitu jau līdz 2025. gadam. Taču esošās magnētiskās datu uzglabāšanas metodes — cietie diski un lentes — neatbilst ilgtspējības un izturības prasībām, jo tās ir pakļautas degradācijai, pieprasa atkārtotu pārrakstīšanu un prasa augstu enerģijas patēriņu. Lai piedāvātu risinājumu šai problēmai, Microsoft, sadarbībā ar citām organizācijām, izstrādā "Project Silica" — datu glabāšanas tehnoloģiju, kas izmanto stiklu.

Kas ir Project Silica?

Microsoft "Project Silica" mērķis ir radīt datu uzglabāšanas tehnoloģiju, kas balstīta kvarca stiklā, nodrošinot daudz ilgāku datu saglabāšanas laiku. Izmantojot šo tehnoloģiju, dati tiek ierakstīti divu milimetru biezā stikla plāksnē, kas ir aptuveni DVD izmērā. Šāda izmēra plāksnē iespējams uzglabāt līdz pat septiņiem terabaitiem datu, kas atbilst aptuveni 1,75 miljoniem dziesmu vai 3,500 filmu. Tā ir revolucionāra iespēja datu apjomam, kas nepieciešams gan biznesa, gan zinātnes un personīgās informācijas ilgtermiņa arhivēšanai.

Projektā tiek izmantots ļoti ātrs femtosekundu lāzers, kas rada mikroskopiskus strukturālus izmaiņas jeb voxels (trīsdimensiju pikseļus) stiklā. Šīs struktūras glabā digitālo informāciju, ko iespējams nolasīt, izmantojot polarizēto gaismu. Pateicoties šim procesam, stikla plāksnes spēj saglabāt datus pat desmit tūkstošiem gadu, un to neietekmē elektromagnētiskie lauki, temperatūras izmaiņas vai citi vides faktori.

Datu saglabāšana gadsimtiem ilgi

Tradicionālās magnētiskās tehnoloģijas, piemēram, cietie diski un datu lentes, kalpo ierobežotu laiku. Magnētisko datu nesēju dzīves ilgums svārstās no pieciem līdz desmit gadiem, pēc tam ir nepieciešama pārrakstīšana jaunās datu glabāšanas vienībās, lai izvairītos no datu zudumiem. Šis process rada ievērojamas enerģijas un resursu izmaksas, jo ir nepieciešama nepārtraukta pārrakstīšana un uzturēšana. Kā norāda Ants Rostrons, "Project Silica" izstrādātājs, "magnētiskajai tehnoloģijai ir ierobežots mūžs. Ja jums ir cietais disks, tas kalpos aptuveni piecus gadus. Lente? Ja esat drosmīgs, tā var kalpot desmit gadus. Bet, kad šis dzīves ilgums ir beidzies, jums jāatkopē dati uz jaunām nesēju paaudzēm. Tas, godīgi sakot, ir ļoti grūti un rada lielu slodzi enerģijas un resursu ziņā."

"Project Silica" tehnoloģija šo ciklu izbeidz, piedāvājot datu saglabāšanu tūkstošiem gadu bez nepieciešamības pārrakstīt datus. Tiklīdz dati ir ierakstīti stikla plāksnē, tie ir pilnībā neatgriezeniski. Šī īpašība padara tehnoloģiju ļoti pievilcīgu organizācijām, kurām svarīga ilgtspējība un ilgtermiņa datu saglabāšana, kā arī indivīdiem, kuri vēlas, lai viņu vēsturiskie vai kultūras dati saglabājas nākotnes paaudzēm.

Pielietojumi: no mūzikas līdz mākoņkrātuvei

Kā piemēru šīs tehnoloģijas pielietojumam var minēt "Global Music Vault" projektu Norvēģijā, kur Elire, ilgtspējībai veltīta uzņēmumu grupa, sadarbojas ar "Project Silica", lai saglabātu pasaules muzikālo mantojumu stiklā. Šajā projektā tiek izmantotas kvarca stikla plāksnes, lai radītu arhīvu, kas ir izturīgs pret elektromagnētiskajiem viļņiem, augstām un zemām temperatūrām, kā arī citām nelabvēlīgām ietekmēm. "Global Music Vault" pievienojas tādām glabātuvēm kā Pasaules Sēklu glabātava un Arktikas pasaules arhīvs, piedāvājot globālai sabiedrībai vietu, kur glabāt kultūras un zināšanu dārgumus. Plānots, ka nākotnē šādi arhīvi tiks veidoti arī citviet pasaulē, lai tie būtu pieejami plašākai sabiedrībai.

Lai optimizētu datu glabāšanas efektivitāti un ātrumu, "Project Silica" sadarbojas ar Microsoft Azure komandu, izmantojot Azure AI tehnoloģiju datu dekodēšanai. Šī sadarbība ne tikai paātrina lasīšanas un rakstīšanas procesus, bet arī palīdz uzglabāt lielāku datu apjomu mazākā vietā. "Project Silica" ir izstrādājis četru soļu procesu datu saglabāšanai: lāzers ieraksta datus stiklā, dati tiek lasīti ar polarizēto mikroskopu, dekodēti, un, visbeidzot, tie tiek glabāti pasīvā bibliotēkā bez nepieciešamības pēc elektrības. Izmantojot robotus, kuri pārvietojas pa glabātavas plauktiem un pēc vajadzības piegādā stikla plāksnes lasītājam, "Project Silica" nodrošina ātru un enerģijas ziņā efektīvu datu pieejamību.

Nākotnes potenciāls un attīstības iespējas

Kaut arī stikla datu glabāšanas tehnoloģija joprojām ir agrīnā attīstības stadijā, tās priekšrocības jau ir acīmredzamas. Ar augstu izturību, minimālām uzturēšanas izmaksām un potenciāli neierobežotu datu saglabāšanas laiku stikla plāksnes sola būtiski mainīt arhīvu un datu glabāšanas industriju. Eksperti uzskata, ka tehnoloģija būs gatava komerciālai lietošanai pēc vairākiem attīstības posmiem, taču tās ilgtspējība un izturība jau tagad pievērš gan uzņēmumu, gan publisko organizāciju uzmanību.

Datu glabāšana stiklā arī būtiski uzlabo telpas efektivitāti. Mūsdienās datu centri ir milzīgas infrastruktūras ar augstām uzturēšanas izmaksām, savukārt stikla uzglabāšanas risinājumi piedāvā kompakto formātu, kas ļauj glabāt lielu datu apjomu nelielā platībā. Šī efektivitāte un ilgtspējība saskan ar Project Silica misiju nodrošināt ilgtspējīgu datu uzglabāšanas risinājumu nākotnei.

Project Silica ir ambiciozs projekts, kas apliecina, ka datu uzglabāšana stiklā varētu būt būtisks risinājums nākotnes arhīviem. Izmantojot modernu lāzeru tehnoloģiju un kvarca stiklu, Microsoft un tā partneri rada ilgtspējīgu datu glabāšanas risinājumu, kas ir izturīgs, drošs un videi draudzīgs. Šī tehnoloģija ir īpaši nozīmīga laikā, kad globālā sabiedrība ģenerē arvien lielākus datu apjomus, un pieprasījums pēc ilgtspējīgiem risinājumiem tikai pieaug.

Stikla datu glabāšana piedāvā ne tikai drošu un ilgstošu informācijas saglabāšanu, bet arī iespēju radīt vērtīgu mantojumu nākotnes paaudzēm. Tā ir tehnoloģija, kas solās mainīt gan datu uzglabāšanas paradigmu, gan piedāvāt risinājumu globālajām ilgtspējības problēmām.