Récemment,Recherche Microsofta annoncé un "projet silice" très intéressant. Le projet se concentre sur le développement d'un moyen respectueux de l'environnement pour stocker de grandes quantités de données dans des plaques de verre à l'aide de lasers ultrarapides, permettant ainsi de stocker des « copies » de musique, de films et bien plus encore dans du verre.
Ce qui est encore plus étonnant, c'est qu'une fois les données écrites avec succès, les données à l'intérieur du verre de silicium resteront inchangées pendant des milliers, voire des dizaines de milliers d'années et pourront résister aux impulsions électromagnétiques et aux températures extrêmes.
Pour faire simple, Microsoft a fabriqué des "disques durs" carrés de 3-pouces de long en verre de quartz, chacun pouvant stocker 100 Go de données et environ 20 000 chansons.
Le projet est un partenariat entre Microsoft et le groupe de capital-risque axé sur le développement durable Elire, les deux parties espérant trouver une forme plus durable de capture de données qui rendrait les données en verre « incassables ».
Le processus de stockage sur verre implique l'écriture à l'aide de lasers femtosecondes ultra-rapides, la lecture à travers un microscope contrôlé par ordinateur, le décodage et la transcription, et enfin le stockage dans une « bibliothèque ». Notamment, cette « bibliothèque » fonctionne de manière passive et ne consomme aucune électricité, ce qui a le potentiel de réduire considérablement les émissions de carbone associées au stockage de données à long terme.
Le projet Silica crée une forme de capture de données plus durable au-delà du stockage magnétique à durée de vie limitée, qui souffre d'une duplication fréquente, d'une consommation d'énergie et de coûts d'exploitation croissants.
Ant Rowstron, ingénieur du projet sur le dioxyde de silicium, a déclaré : "La durée de vie de la technologie magnétique est limitée. Un disque dur peut être utilisé pendant environ 5-10 ans. Une fois le cycle de vie terminé, vous devez le copier à nouveau et enregistrez-le sur une nouvelle génération de médias. "Honnêtement, c'est fastidieux et insoutenable si l'on considère toute l'énergie et les ressources que nous utilisons."
Préserver l’avenir de la musique mondiale à travers le verre
Le groupe de capital-risque axé sur le développement durable Elire est devenu la dernière société à s'associer à l'équipe Microsoft Research Project Silica, rejoignant ainsi CMR Surgical, qui utilise le stockage de données en verre pour transformer l'avenir de la chirurgie robotique.
Elire utilisera cette technologie au Global Music Vault à Svalbard, en Norvège, où un petit morceau de verre peut contenir plusieurs téraoctets de données, soit suffisamment pour stocker environ 1,75 million de chansons ou 13 années de musique. Il s’agit d’une étape importante vers un stockage durable des données.
Microsoft a souligné que même si le stockage en verre n'est pas encore prêt pour une promotion à grande échelle, il est considéré comme une solution de commercialisation durable et prometteuse en raison de sa durabilité et de sa rentabilité, et que les coûts de maintenance continus seront « minimes ». Stockez simplement ces bacs de données en verre dans une bibliothèque qui ne nécessite pas d'électricité. En cas de besoin, le robot grimpe sur l'étagère pour la récupérer pour les opérations d'importation ultérieures.
Quel est le potentiel du stockage optique de données ?
Selon la méthode de stockage, la méthode de stockage peut être un support électromagnétique, un support optique ou un autre support. Les systèmes de stockage optiques traditionnels utilisent des disques comme les Blu-ray qui contiennent une couche de matériau réfléchissant. Les lecteurs optiques utilisent des lasers pour créer des piqûres non réfléchissantes dans les revêtements adjacents, qui sont détectées par le laser qui lit les piqûres. Une fois le motif de piqûres et de zones réfléchissantes non brûlées détecté, les données stockées peuvent être codées.
Cependant, dans le contexte de la croissance exponentielle des données sur Internet, les médias sociaux et les applications de cloud computing, la demande de stockage de données optiques à ultra haute densité a explosé : le stockage de données doit de toute urgence surmonter les goulots d'étranglement des disques durs magnétiques traditionnels. ou stockage sur bandes et disques SSD. et de nouvelles solutions de stockage de données à long terme.
Il est largement admis que la technologie optique est la clé pour améliorer la capacité de stockage de données massives. Le concept mentionné ci-dessus de l'utilisation du verre pour le stockage de données remonte au 19e siècle. Après des améliorations minutieuses et des mises à niveau technologiques, de nombreux obstacles ont été surmontés un par un.
De plus, par rapport à la technologie actuelle des disques optiques, l’un des avantages les plus importants du stockage de données optiques est qu’il permet un stockage de données multidimensionnel.
Comme son nom l'indique, le stockage de données multidimensionnelles enregistre et lit principalement les informations dans des structures à plus de trois dimensions (telles que des disques optiques multicouches, des cartes, des cristaux ou des cubes). L'écriture et la lecture d'informations sont généralement réalisées en focalisant un ou plusieurs faisceaux laser sur un support tridimensionnel. En raison de la nature volumétrique du support de stockage, le laser doit traverser des points supplémentaires avant d'écrire ou de lire les repères requis. Cela signifie que les fonctions d'écriture et de lecture doivent souvent être non linéaires afin qu'un seul point local soit traité à un instant donné.
Aujourd'hui, la technologie de stockage optique de données 5D a fait ses preuves : les disques optiques utilisant cette technologie peuvent stocker jusqu'à 360 To de données et peuvent être conservés pendant des milliards d'années. En 1996, les scientifiques ont proposé et démontré pour la première fois l’utilisation de lasers femtoseconde pour enregistrer et stocker des données. Cette technologie a été démontrée pour la première fois en 2010 par le laboratoire de Kazuyuki Hirao de l'Université de Kyoto et développée par le groupe de recherche de Peter Kazansky au Centre de recherche en optoélectronique de l'Université de Southampton. En outre, Hitachi et Microsoft ont également étudié la technologie de stockage optique à base de verre, le projet de ce dernier s'appelant « Project Silica ». À l’échelle mondiale, les principaux acteurs du marché du stockage optique sont Sony, Western Digital, Samsung Electronics, IBM, Toshiba et Fujitsu.
Le stockage de données optiques 5D repose principalement sur un verre nanostructuré expérimental qui stocke les informations non seulement en codant les données dans un espace tridimensionnel, mais également via deux paramètres liés à la biréfringence, déterminés en se concentrant sur le verre. Polarisation et contrôle de l'intensité du laser femtoseconde en milieu. La taille, l'orientation et la position tridimensionnelle de la nanostructure constituent les cinq dimensions mentionnées ci-dessus.
Cependant, afin d’améliorer les perspectives d’application commerciale de cette technologie, la vitesse de lecture des données doit également être améliorée. De plus, son application peut être limitée en raison du système laser haute puissance requis et du manque de réécriture des données.
Le stockage de données optiques se prête également à la technologie de codage multiniveau, qui peut augmenter considérablement la capacité de stockage en écrivant plusieurs bits par point en utilisant différents niveaux d'intensité de signal discrets. Le stockage de données à plusieurs niveaux peut également lire plusieurs bits simultanément, augmentant ainsi le taux de lecture des données, ce qui est très important pour les grands ensembles de données.
Grâce à une technologie émergente de l’Université d’Australie du Sud et de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud, les chercheurs peuvent exploiter les propriétés uniques des phosphores inorganiques pour stocker des données. Cette approche a le potentiel d’être réinscriptible et d’utiliser des lasers de faible puissance. De plus, la technologie ne nécessite pas de températures cryogéniques et peut brûler des trous spectraux à température ambiante, ce qui la rend plus pratique.
