界面新聞?dòng)浾?| 宋佳楠

界面新聞獲悉，微軟研究院近期在《自然》發(fā)表最新研究成果，推出代號(hào)為“Project Silica”的玻璃三維光學(xué)存儲(chǔ)技術(shù)。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在一塊12厘米寬、2毫米厚的方形玻璃上存儲(chǔ)4.8TB的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于大約200萬本印刷書籍。

這項(xiàng)技術(shù)以飛秒激光在玻璃內(nèi)部刻寫納米級(jí)三維體素結(jié)構(gòu)，通過光學(xué)折射率與偏振變化完成數(shù)據(jù)編碼，配合機(jī)器學(xué)習(xí)算法與智能糾錯(cuò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定讀取，數(shù)據(jù)密度達(dá)到1.59Gbit/mm3。

論文提到，人類數(shù)據(jù)量正呈指數(shù)增長(zhǎng)，大約每3年翻一番。大量數(shù)據(jù)具有個(gè)人、商業(yè)或法律價(jià)值，需要保存數(shù)十年甚至數(shù)百年。現(xiàn)有數(shù)字歸檔系統(tǒng)的介質(zhì)幾年內(nèi)就會(huì)老化，必須定期把數(shù)據(jù)遷移到新介質(zhì)，耗時(shí)、耗設(shè)備、耗能源。因此，迫切需要一種能長(zhǎng)期保存數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的替代技術(shù)。

傳統(tǒng)機(jī)械硬盤能耗高、壽命有限，固態(tài)硬盤依賴稀缺晶圓資源且長(zhǎng)期保存可靠性不足，磁帶庫雖成本較低但讀寫效率低下，行業(yè)長(zhǎng)期缺乏兼顧大容量、高耐久與低成本的理想方案。

而基于飛秒激光在玻璃等耐用介質(zhì)中直寫的光存儲(chǔ)，是顛覆現(xiàn)有技術(shù)的有力候選方案，因?yàn)椴ＡЫ橘|(zhì)熱穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定、防潮、耐溫變、抗電磁干擾。

據(jù)微軟介紹，與傳統(tǒng)磁性、閃存介質(zhì)不同，玻璃存儲(chǔ)依托無機(jī)硅酸鹽材料的物理穩(wěn)定性，經(jīng)加速老化測(cè)試驗(yàn)證，數(shù)據(jù)在室溫環(huán)境下可安全保存超萬年，即便在290℃高溫下仍能穩(wěn)定存儲(chǔ)萬年之久，可解決傳統(tǒng)介質(zhì)易受潮、消磁、老化失效的長(zhǎng)期存檔難題。

當(dāng)前全球存儲(chǔ)市場(chǎng)正面臨歷史性漲價(jià)潮，AI算力爆發(fā)式需求推高DRAM與NAND閃存價(jià)格，企業(yè)級(jí)SSD同比漲幅超60%，消費(fèi)級(jí)存儲(chǔ)產(chǎn)品價(jià)格翻倍，供應(yīng)鏈緊張態(tài)勢(shì)預(yù)計(jì)持續(xù)至2028年，數(shù)據(jù)中心與機(jī)構(gòu)用戶面臨持續(xù)攀升的運(yùn)維成本。

微軟開發(fā)的新型存儲(chǔ)技術(shù)可為行業(yè)破局提供新的方向。目前該技術(shù)寫入速度約8.25MB/s，單塊玻璃完全寫入需超150小時(shí)，更適用于檔案館、圖書館、金融機(jī)構(gòu)、云服務(wù)商等無需頻繁改寫的海量冷數(shù)據(jù)場(chǎng)景。

麻省理工學(xué)院的生物工程師Mark Bathe認(rèn)為，這種玻璃基替代方案“原則上可以作為關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份的近乎永久性歸檔存儲(chǔ)”。

不過，該技術(shù)目前仍面臨明顯瓶頸：高精度激光讀寫設(shè)備成本極高，專用玻璃與光學(xué)組件依賴定制，整套系統(tǒng)部署成本可達(dá)千萬元級(jí)別，中小企業(yè)難以承受。加上產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟，預(yù)計(jì)短期內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品仍難以大規(guī)模量產(chǎn)和普及。