Ёмкость жёстких дисков, твердотельных и ленточных накопителей постоянно увеличивается при одновременном снижении стоимости хранения 1 Гб данных. Тем не менее человечество продолжает генерировать информацию в объёмах, требующих новых решений — т. е. более ёмких носителей информации. И некоторые компании эти решения предлагают. Одна из них — корпорация Microsoft, которая с 2017 года работает над Project Silica, технологией записи/чтения информации на кварцевом стекле.
Сейчас этот проект получил существенный апдейт, но у Microsoft есть и и другие идеи по хранению огромных объёмов данных.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/bbc/3bb/60d/bbc3bb60dc27bdb711a069e0f94bbfed.png)
Project Silica — что это за технология?
Цель команды, которая работает над этой технологией — создание весьма долгосрочного и очень объёмного накопителя данных. Этот накопитель не должен зависеть от наличия питания, магнитных полей и должен быть хорошо защищён от внешних факторов. В 2017 году был предложен материал, который соответствует всем этим требованиям — им стало кварцевое стекло. Одно из его достоинств, кроме прочности и долговечности, относительно низкая стоимость. Что касается долговечности, то накопитель получается почти что вечным — хранить данные без повреждений он способен сотни тысяч лет. Конечно, большой вопрос, сможет ли кто-то прочитать данные с такого носителя уже лет через 50, но эти проблемы разработчиков уже не касаются, для них главное — создать то, что соответствует изначальными критериям проекта.
По словам представителей компании, для записи и чтения данных используются разные технологии:
для записи — сверхбыстрые фемтосекундные лазеры
для чтения — поляризационная микроскопия
Соответственно, случайно повредить или изменить данные во время чтения просто невозможно. Но и перезаписать информацию нельзя — раз будучи записанной, она останется в кварце на долгие тысячи лет. Через эти тысячи лет можно быть уверенным, что данные всё ещё читаемы.
Что касается скорости чтения и записи, то здесь тоже всё хорошо. Пропускная способность канала записи, по словам разработчиков, на уровне современных ленточных накопителей (правда, 2019, а не 2021 года, здесь технологии тоже не стоят на месте).
Сам проект — далеко не концепт, корпорация активно записывает и читает данные со стеклянных пластин. Уже есть целые библиотеки таких накопителей, где поиском и считыванием информации занимаются специальные роботы. Всё это можно увидеть на ролике ниже.
Кварцевое стекло очень прочное. Конечно, его можно разбить при желании, но оно устойчиво к большому количеству внешних факторов, включая, например:
погружение в кипящую воду
воздействие микроволнового излучения
запекание в печи
мощные магнитные поля
Понятно, что все эти тесты проводились для привлечения внимания, поскольку это же стекло, магнитные/радиоволны, высокая температура и т. п. на кварцевое стекло не действуют.
Ещё не коммерческое использование, но где-то рядом
Буквально на днях корпорация опубликовала новые данные о возможностях своего хранилища. Теперь, по словам представителей компании, проект представляет собой интерес для СХД гиперскейлеров, операторов ЦОД и т. п. Ёмкие и надёжные носители информации отлично работают в качестве систем холодного хранения данных.
На одном фрагменте кварцевого стекла хранится 7 Тб данных, при этом запись и чтение выполняются с более высокой скоростью, чем раньше. По мнению представителей проекта, такой носитель лучше подходит для систем хранения данных, в плане «холодного» хранилища, чем другие носители. Дело в том, что стекло не требует замены, оно может треснуть лишь в результате совсем уж экстремальных нагрузок. А вот жёсткие диски, SSD или даже ленточные накопители приходится время от времени менять во время планового обслуживания ЦОД. Соответственно, если масштабировать технологию и довести её до коммерчески выгодных систем, компании смогут экономить средства на обновлении парка оборудования и расходников.
Сейчас авторы проекта утверждают, что перед тем, как ввести стеклянный накопитель на рынок, его протестируют в ЦОД Azure в разных дата-центрах.
Не только стекло
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/e64/0a8/b65/e640a8b6568c4c5816cde290c84f0fbb.jpg)
Есть у Microsoft и ещё один проект — система хранения данных на базе ДНК. Это ещё более экзотический накопитель, который, впрочем, обладает просто феноменальной ёмкостью. Да и долговечность тоже хорошая — несколько сотен лет при условии отсутствия экстремальных факторов вроде высокой температуры, ударов и т. п. Тут, конечно, дело обстоит хуже, чем в случае кварцевого стекла, но долговечность обеспечить можно.
Основа этой технологии — капсулы из диоксида кремния. В них хранятся отдельные файлы. К каждой из капсул прикрепляются ДНК-метки, показывающие, что находится в файле. Размер капсулы — 6 микрометров. Пару лет назад, когда была представлена технология, разработчики научились хранить 20 файлов-капсул одновременно, это около 100 байт. Сейчас, вероятно, этот показатель увеличился.
Достоинством технологии является ещё и то, что к капсулам можно прикреплять метки, кодирующие ключевые слова для поиска файла. Это может быть название объекта, его признак (горячий, голубой или твёрдый) и т. п.
Накопители на базе ДНК планируется использовать в качестве системы хранения холодных данных — как и в случае со стеклом. Быстрой такая система быть не может, её основное преимущество — хранение огромных объёмов информации в очень небольшом объёме накопителя. К сожалению, информации о ДНК-накопителе от Microsoft не так много, но проект до сих пор актуален. Как и в случае с кварцевым стеклом, корпорация планирует протестировать систему сначала в своих ЦОДах, а затем уже пробовать привлекать партнёров.
В любом случае чем больше технологий разрабатывается, пусть и весьма фантастических, тем лучше, ведь что-то да и выстрелит в случае успешной работы учёных и инженеров.
Комментарии (27)
rPman
21.10.2023 10:56+2Пока они будут предлагать только облачные решения на эту основе, единственными выиграли от этой технологии будет только они.
Даже вариант продажи устройств только для чтения и услугу записи с массива на устройствах будет более предпочтительным.
P.s. как обычно все будет покрыто заградительными патентами, чтобы ни один конкурент не смог появиться
ZlobniyShurik
21.10.2023 10:56+11Не, так не интересно.
А технические параметры где? Скорость чтения/записи, seek time, способы помехоустойчивого кодирования (что, если стекло слегка поцарапалось?) Габариты привода, которому скармливают эти стекляшки, размеры самих стекляшек?
P.S. Возможно, часть ответов на эти вопросы есть в прилагающихся роликах, одна беда - я предпочитаю текст. Тратить 30 минут на просмотр, вместо 30 секунд на чтение - увы, нет времени и желания.
GospodinKolhoznik
21.10.2023 10:56Вы так говорите, словно рассматриваете это устройство себе в качестве замены cd-rom. А оно всё равно будет никому недоступно кроме самого микрософта. Просто в их ЦОДе будут стоять такие системы бэкапирования, и всё. Вы как пользователь облака даже не будете знать на каком устройстве ваши бэкапы физически хранятся - на кварцевой пластине, какой-то там хитрой днк или на обычной магнитной ленте.
ZlobniyShurik
21.10.2023 10:56+1Домой - естественно нет, а вот на работе что-то похожее весьма бы пригодилось. Когда надо хранить сотни терабайт информации в режиме "только чтение, хранить вечно".
GospodinKolhoznik
21.10.2023 10:56Ну только если вы в Microsoft работаете. Для остальных организаций всё будет точно так же доступно лишь в облаке и за подписку.
kkuznetzov
21.10.2023 10:56+23Блин Я базу уронил и она разбилась
Boilerplate
21.10.2023 10:56+1Админов таких серверов можно как вариант держать в комнатах обитых подушками
Dolios
21.10.2023 10:56+5Сам проект — далеко не концепт, корпорация активно записывает и читает данные со стеклянных пластин. Уже есть целые библиотеки таких накопителей, где поиском и считыванием информации занимаются специальные роботы. Всё это можно увидеть на ролике ниже.
На ролике ничего этого нет, есть какой-то лего-робот, который ездит по направляющим с неясной целью и более не происходит ничего.
grishkaa
21.10.2023 10:56+2Очень хочется какой-то такой относительно дешёвый носитель информации для архивирования всяких личных файлов, на который можно записать один раз и побольше, положить на полку, и забыть на сотни лет. А потом, когда эта информация понадобилась, достать и прочитать без проблем. А не вот это вот всё, что может просто самопроизвольно испортиться от самого по себе течения времени.
Affdey
21.10.2023 10:56-1CD / DVD ? которые неперезаписываемые. Они не портятся.
grishkaa
21.10.2023 10:56+3Так это лотерея, они некоторые портятся, а некоторые нет, а заранее неизвестно.
vanxant
21.10.2023 10:56Не, там была специальные модели болванок для архивов с "доказанной" живучестью 50-70 лет. Проводили ускоренные циклы старения. Ну и конечно одну копию делать нельзя, как минимум две для хранения в разных физических местах.
Kirill_stavropol
21.10.2023 10:56Они все портятся даже если их изолировать от света и всяческих помех в среднем лет через 5 вы ничего с них не прочтете
80386
21.10.2023 10:56+1Интересно. Стекло же вроде текучий материал, не?
titovmaxim
21.10.2023 10:56+3Стекло аморфно. Из этого вытекает две проблемы. Первой вытекает именно текучесть ???? В достаточно старых храмах, которым далеко не сотни тысяч лет, остекление утолщено к низу вследствие течения. Да, там есть нагрузка. Но даже в тонких пластинах, думаю, эффект может сыграть из-за очень малого размера областей интереса (битов). Эффект номер два - кристаллизация, которая, конечно, идёт медленно из-за низкой текучести, но идет. Из-за этого в тех же храмах остекление мутнеет. Так что со временем хранения, мне кажется, они погорячились. Но это, скорее всего, и не нужно в таких масштабах.
Coob
21.10.2023 10:56+8Про храмы -- это миф. Утолщение может быть вследствие используемой технологии, но не текучести https://www.science.org/content/article/cathedral-glass-myth-shattered
Текучесть стекла настолько мала, что ею можно пренебречь
kasiopei
21.10.2023 10:56" Конечно, большой вопрос, сможет ли кто-то прочитать данные с такого носителя уже лет через 50, но эти проблемы разработчиков уже не касаются, для них главное — создать то, что соответствует изначальными критериям проекта. "
Им похер. Они не доживут)))
Affdey
21.10.2023 10:56+6Кварцевое - почти кристалл, так как там только SiO2. И очень большая температура (1400°С) размягчения. В обычных условиях не потечёт
Grogcm20
21.10.2023 10:56Для коммерческого применения "1 картридж" должен быть плотнее записан раз в 10.
arthuru1
21.10.2023 10:56Очень интересная тема, сколько нужно Дж энергии для уничтожения условного бита информации на том или ином носителе. Надо сравнить современные с, например, рисунком на холсте или каменным надгробием)
rPman
21.10.2023 10:56При использовании шифрования, любой объем данных может быть уничтожен (превращен в хаос) через удаление всех копий ключа дешифровки, размер которого считанные тысячи бит.
rPman
21.10.2023 10:56Почти 20 лет назад! уже были новости (они почти каждый год выходили со все большими и большими объемами) и даже были разработаны стандарты для голографических оптических носителей (буквально компакт диски) с емкостью 500гб на диск в 2010 году с мечтами о 1.6тб на диск.
И где все это?
WondeRu
Теперь паспорт будут в днк прописывать!)
Kisva
ДНК - это и есть паспорт)