Microsoft'un cam tabanlı veri depolama teknolojisinde kaydedilen önemli gelişmeler, gündelik cam eşyaların, örneğin mutfak gereçleri ve fırın kapılarında kullanılanların, terabaytlarca veriyi 10.000 yıl boyunca saklayabilecek kapasiteye ulaşmasını sağlıyor.
2019'dan bu yana "Project Silica" adı altında geliştirilen bu teknoloji, sürekli ilerleme kaydediyor. Bilim insanları, son yenilikleri 18 Şubat'ta Nature dergisinde duyurdular.
Yapılan yeni çalışmada, ekibin sıradan borosilikat cam üzerine veri kodlayabildiği gösterildi. Borosilikat cam, çoğu mutfakta bulunan cam eşyalarda yaygın olarak kullanılan, dayanıklı ve ısıya dayanıklı bir cam türüdür. Daha önce bilim insanları yalnızca saf erimiş silika cam üzerine veri depolayabiliyordu ki bu camın üretimi pahalı ve kaynağı sınırlıydı. Ayrıca, yeni veri kodlama ve okuma teknikleri de geliştirildi.
Microsoft'ta ortak araştırma yöneticisi olan bir ekip üyesi, basın açıklamasında, "Bu gelişme, ticarileşmenin önündeki temel engeller olan maliyet ve depolama ortamının bulunabilirliğini ele alıyor. Paralel yüksek hızlı yazım bilimini çözdük ve yazılmış cam üzerinde hızlandırılmış yaşlandırma testleri yapılmasına olanak tanıyan bir teknik geliştirdik, bu da verilerin en az 10.000 yıl boyunca sağlam kalacağını gösteriyor." dedi.
Ekip, 0.08 x 4.72 inç (2 x 120 milimetre) boyutlarındaki bir cam parçasının 301 katmanına, saniyede 3.13 megabayt (MB/s) yazma hızıyla yaklaşık 200 adet 4K filme denk gelen 4.8TB veri sığdırdı. Bu hız, sabit disklerin (yaklaşık 160 MB/s) veya katı hal sürücülerinin (yaklaşık 7.000 MB/s) yazma hızından çok daha düşük olsa da, bilim insanları verilerin 10.000 yıldan fazla dayanabileceğini tespit etti. Buna karşılık, çoğu sabit disk ve katı hal sürücüsü en fazla 10 yıl ömre sahiptir.
Bu uzun ömürlülük ve kararlılık, cam ve seramik tabanlı depolama cihazları gibi yeniliklerin temel itici gücüdür. Bu alternatif depolama formatları, mevcut formatlara göre çok daha güvenilirdir ve ürettiğimiz veriler için uzun vadeli bir arşiv görevi görebilir.
Bu fikri göstermek amacıyla, Microsoft bilim insanları daha önce Norveç'teki Küresel Müzik Kasası'nda müzikleri koruma planlarını özetlemişlerdi. Bu haber, 0.8 kilometrelik DNA'da 360TB veri depolanabilen ve verilerin dondurulduğunda 20.000 yıl dayanabildiği DNA depolamada bağımsız bir başka gelişmeyle de paralel gidiyor.
Arşivleme Odaklı Lazer Teknolojisi
Çalışmada bilim insanları, cam üzerine daha verimli ve uygun maliyetli yazma ve okuma sağlayan birkaç keşfi paylaştı.
İlk olarak, lazer darbeleriyle çift kırılma (birefringent) voksel yazımı tekniğindeki ilerlemeleri detaylandırdılar. Çift kırılma, çift kırılma fenomenidir ve voksel, 2 boyutlu piksellerin 3 boyutlu karşılığıdır. Bilim insanları, önceki iki darbenin geliştirilmiş hali olan ve bir darbenin polarizasyonu takip ederek ilk vokseller için ilk darbeyi ve diğerleri için ikinci darbeyi oluşturabildiği sözde tekli darbe geliştirdi.
Bu, aynı anda çok sayıda veri vokselinin yakın mesafede yazılabildiği paralel yazım yetenekleriyle birlikte geldi, bu da yazma hızını önemli ölçüde artırdı.
Bilim insanları ayrıca, verilerin çift kırılma vokselindeki polarizasyon yerine, camın faz değişimine – enerji ve basınç değişiklikleri yoluyla bir malzemenin fazının kayması – kodlanabildiği "faz voksel" biçiminde yeni bir depolama türü tasarladılar. Bu, yalnızca tek bir darbeyle mümkün olmaktadır ve bilim insanları bu şekilde tutulan verileri okumak için yeni bir teknik de geliştirdiler.
Son olarak, ekip cam içindeki vokseldeki yaşlanan veri depolamasını belirlemenin bir yolunu buldu. Verilerin 10.000 yıldan fazla dayanabileceğini belirlemek için standart hızlandırılmış yaşlandırma teknikleriyle birlikte bu yöntemi kullandılar.
Ekip gelecekte, veri depolama cihazlarına veri yazan lazerleri iyileştirme yolları da dahil olmak üzere yazma ve okuma teknolojilerini iyileştirmenin yollarını değerlendirecek. Ayrıca bu formatta veri depolamak için ideal malzemeyi bulmak üzere farklı cam kompozisyonlarını da araştıracaklar.
