Microsofti teadlased esitlesid uut andmesalvestussüsteemi, mis kirjutab info laseriga tavalise klaasi sisse. Kuigi meetod võimaldab talletada infot erinevalt praegustest salvestusviisidest vähemalt 10 000 aastat, piirab selle rakendusvõimalusi aeglane kirjutamiskiirus.
Inimkonna loodava digitaalse info hulk on viimastel kümnenditel plahvatuslikult kasvanud, kahekordistudes umbes iga kolme aastaga. Samal ajal maadlevad mäluasutused ja teadlased probleemiga, kuidas püsiva väärtusega ajaloolisi, teaduslikke ja isiklikke andmeid pikka aega turvaliselt säilitada. Seni pole leitud head ja odavat viisi, kuidas neid aastasadade vaates kaitsta.
Praegu kasutusel olevatel magnetlintidel ja kõvaketastel hävivad andmed sageli juba vähem kui kümne aastaga. See sunnib andmekeskusi infot pidevalt uutele seadmetele kopeerima, mis raiskab aega ja energiat. Uus lahendus pakub aga võimalust talletada ühele väikesele klaasplaadile ligi viie terabaidi jagu infot. Sellest piisab näiteks umbes kahe miljoni raamatu talletamiseks.
Ehkki seda on näiliselt palju, kahvatub see igal aastal tekkivate teadusandmete hulga kõrval. Ainuüksi raadioteleskoopide võrgustik (SKA) loob aastas 700 petabaidi andmeid, mille talletamiseks kuluks üle 140 000 taolise klaasplaadi.
Laseritega klaasi kallale
Microsofti teadlased eesotsas James Allisoniga kasutasid andmete klaasi sisse talletamiseks ülilühikesi laserimpulsse. Need tekitavad materjalis mikroskoopilisi muutusi, luues tillukesi kolmemõõtmelisi piksleid. Süsteem talletas infot, muutes nende ruumiliste pikslite omadusi. Erinevalt varasematest katsetustest võimaldas lahendus andmeid kirjutada, säilitada ja uuesti lugeda ühtse ning täielikult automatiseeritud terviksüsteemina.
Teadlased mahutasid 12-sentimeetrise küljepikkuse ja kahe millimeetri paksuse klaasplaadi sisse 301 andmekihti. Suuruselt joogiklaasi aluse võrreldav plaat talletas kokku 4,8 terabaiti infot. Ehkki seda on klaasketta suurusega arvestades kordades vähem kui tipptasemel SSD-ketastel või välkmäludel, võib selle aastateks mureta lauasahtlisse jätta.
Katsete põhjal võiks klaasketas toatemperatuuril säilitades loetavana püsida üle 10 000 aasta. Arvutuskäik peegeldab siiski vaid materjali soojuslikku vastupidavust. Teadlased ei arvestanud laborikatsetes mehaaniliste pingete, klaasi füüsilise purunemise ega keemilise korrosiooniga.
Töörühm suutis kirjutada andmeid kõige rohkem kiirusel kaheksa megabaiti sekundis, mis jääb alla isegi vanema põlvkonna kõvaketastele. Autor/allikas: Microsoft Research
Klaasi talletatud teabe lugemiseks valgustas süsteem plaati ja pildistas seda mikroskoobiga. Kuna sajad andmekihid asusid väga tihedalt koos, tegi kaamera vigade vältimiseks igast kihist pildi mitmelt eri sügavuselt. Lõpuks tõlkis masinõppel põhinev algoritm nähtud mustrid ja optilise müra tagasi nullideks ja ühtedeks.
Uurimisrühm katsetas edukalt nii erilist kvartsklaasi kui ka tavalist ja odavamat borosilikaatklaasi. Viimane teeb tehnoloogia laiemale kasutajaskonnale kättesaadavamaks, sest lihtsustab andmete lugemist ja kirjutamist.
Teadlased tunnistavad siiski, et vähemalt esialgu võiks süsteemist kasu olla vaid kitsastes valdkondades. Nii andmete lugemiseks kui ka kirjutamiseks on tarvis kallist ja keerulist optilist eritehnikat. Samuti ei saa klaasi talletatud andmeid kunagi uuesti üle kirjutada ega muuta.
Viimaks suutis töörühm kirjutada andmeid kõige rohkem kiirusel kaheksa megabaiti sekundis, mis jääb alla isegi vanema põlvkonna kõvaketastele. Süsteem sobib seega esialgu vaid info, näiteks teadusandmete või kultuuripärandi, pikaajaliseks arhiveerimiseks.
Uuring ilmus ajakirjas Nature.