Son zamanlarda,Microsoft Araştırmasıçok ilginç bir "silika projesi" duyurdu. Proje, ultra hızlı lazerler kullanarak büyük miktarlarda veriyi cam plakalarda depolamak için çevre dostu bir yöntem geliştirmeye odaklanıyor; böylece müzik, film ve daha fazlasının "kopyalarını" camda saklamayı mümkün kılıyor.
Daha da şaşırtıcı olan şey, veriler başarılı bir şekilde yazıldığında, silikon camın içindeki veriler binlerce ila on binlerce yıl boyunca değişmeden kalacak ve elektromanyetik darbelere ve aşırı sıcaklıklara dayanabilecektir.
Basitçe açıklamak gerekirse Microsoft, kuvars camdan 3-inç uzunluğunda kare "sabit diskler" üretti; bunların her biri 100 GB veri ve yaklaşık 20{000 şarkı depolayabiliyor.
Proje, Microsoft ile sürdürülebilirlik odaklı risk sermayesi grubu Elire arasındaki bir ortaklıktır ve iki taraf, camdaki verileri "kırılmaz" hale getirecek daha sürdürülebilir bir veri yakalama biçimi bulmayı umuyor.
Cam depolama süreci, ultra hızlı femtosaniye lazerler kullanarak yazmayı, bilgisayar kontrollü bir mikroskopla okumayı, kodu çözmeyi ve yazıya dökmeyi ve son olarak bir "kütüphanede" saklamayı içerir. Özellikle, bu "kütüphane" pasif olarak çalışıyor ve elektrik kullanmıyor; bu da uzun vadeli veri depolamayla ilişkili karbon emisyonlarını önemli ölçüde azaltma potansiyeline sahip.
Project Silica, sık sık kopyalama, artan enerji tüketimi ve işletme maliyetlerinden muzdarip olan sınırlı ömürlü manyetik depolamanın ötesinde daha sürdürülebilir bir veri yakalama biçimi yaratıyor.
Silikon dioksit proje mühendisi Ant Rowstron şunları söyledi: "Manyetik teknolojinin hizmet ömrü sınırlıdır. Bir sabit disk yaklaşık 5-10 yıl boyunca kullanılabilir. Yaşam döngüsü sona erdiğinde, onu tekrar kopyalamanız gerekir ve bunu yeni nesil medyaya kaydedin. "Dürüst olmak gerekirse, kullandığımız tüm enerji ve kaynaklar göz önüne alındığında bu hantal ve sürdürülemez."
Küresel müziğin geleceğini cam aracılığıyla korumak
Sürdürülebilirlik odaklı risk sermayesi grubu Elire, robotik cerrahinin geleceğini dönüştürmek için cam veri depolamayı kullanan CMR Surgical gibi Microsoft Research Project Silica ekibiyle ortaklık kuran en son şirket oldu.
Elire bu teknolojiyi, küçük bir cam parçasının yaklaşık 1,75 milyon şarkıyı veya 13 yıllık müziği depolamaya yetecek kadar birkaç terabaytlık veriyi saklayabildiği Norveç'in Svalbard kentindeki Global Müzik Kasasında kullanacak. Bu, sürdürülebilir veri depolamaya yönelik önemli bir adımdır.
Microsoft, cam depolamanın henüz büyük ölçekli tanıtıma hazır olmasa da dayanıklılığı ve maliyet etkinliği nedeniyle umut verici bir sürdürülebilir ticarileştirme çözümü olarak görüldüğünü ve devam eden bakım maliyetlerinin "minimum" olacağını belirtti. Bu cam veri kutularını elektrik gerektirmeyen bir kütüphanede saklamanız yeterli. İhtiyaç duyulduğunda robot, sonraki içe aktarma işlemleri için rafa tırmanıyor.
Optik veri depolamanın potansiyeli nedir?
Depolama yöntemine bağlı olarak depolama yöntemi elektromanyetik ortam, optik ortam veya başka ortam olabilir. Geleneksel optik depolama sistemleri, yansıtıcı malzeme katmanı içeren Blu-ray gibi diskler kullanır. Optik sürücüler, bitişik kaplamalarda, çukurları okuyan lazer tarafından algılanan, yansıtıcı olmayan çukurlar oluşturmak için lazerleri kullanır. Çukurların ve yanmamış yansıtıcı alanların deseni tespit edildikten sonra saklanan veriler kodlanabilir.
Ancak İnternet, sosyal medya ve bulut bilişim uygulamalarındaki verilerin katlanarak büyümesi bağlamında, ultra yüksek yoğunluklu optik veri depolamaya olan talep hızla arttı; veri depolamanın acilen geleneksel manyetik sabit sürücülerin darboğazlarını aşması gerekiyor. veya bantlar ve katı hal sürücüleri (SSD) depolama. ve yeni uzun vadeli veri depolama çözümleri.
Büyük miktardaki verilerin depolama kapasitesini artırmanın anahtarının optik teknoloji olduğuna yaygın olarak inanılmaktadır. Yukarıda bahsedilen camın veri depolama amacıyla kullanılması kavramının kökleri 19. yüzyıla kadar uzanmaktadır. Dikkatli iyileştirmeler ve teknolojik gelişmelerin ardından birçok engel birer birer aşıldı.
Ayrıca mevcut optik disk teknolojisiyle karşılaştırıldığında optik veri depolamanın en belirgin avantajlarından biri de çok boyutlu veri depolamayı başarabilmesidir.
Adından da anlaşılacağı gibi, çok boyutlu veri depolama, esas olarak üç boyuttan daha fazla olan yapılardaki (çok katmanlı optik diskler, kartlar, kristaller veya küpler gibi) bilgileri kaydeder ve okur. Bilginin yazılması ve okunması genellikle bir veya daha fazla lazer ışınının üç boyutlu bir ortama odaklanmasıyla sağlanır. Depolama ortamının hacimsel yapısından dolayı, lazerin gerekli referansları yazmadan veya okumadan önce ek noktalardan geçmesi gerekir. Bu, belirli bir zamanda yalnızca bir yerel noktanın işlenmesi için hem yazma hem de okuma işlevlerinin genellikle doğrusal olmaması gerektiği anlamına gelir.
Bugün 5D optik veri depolama teknolojisi kanıtlanmıştır; bu teknolojiyi kullanan optik diskler 360 TB'ye kadar veri depolayabilir ve milyarlarca yıl boyunca saklanabilir. 1996 yılında bilim insanları verileri kaydetmek ve depolamak için femtosaniye lazerlerin kullanımını ilk kez önerdiler ve gösterdiler. Bu teknoloji ilk olarak 2010 yılında Kazuyuki Hirao'nun Kyoto Üniversitesi'ndeki laboratuvarında gösterildi ve Peter Kazansky'nin Southampton Üniversitesi Optoelektronik Araştırma Merkezi'ndeki araştırma grubu tarafından daha da geliştirildi. Ayrıca Hitachi ve Microsoft, cam tabanlı optik depolama teknolojisi üzerinde de çalıştı; ikincisinin projesinin adı "Silika Projesi". Küresel olarak optik depolama pazarındaki büyük oyuncular arasında Sony, Western Digital, Samsung Electronics, IBM, Toshiba ve Fujitsu yer alıyor.
5D optik veri depolama, öncelikle verileri yalnızca üç boyutlu uzayda kodlayarak değil, aynı zamanda cama odaklanarak belirlenen çift kırılmayla ilgili iki parametre aracılığıyla da bilgi depolayan deneysel nanoyapılı bir cama dayanmaktadır. Femtosaniye lazerin ortamda polarizasyonu ve yoğunluk kontrolü. Nanoyapının boyutu, yönelimi ve üç boyutlu konumu yukarıda bahsedilen beş boyutu oluşturur.
Ancak bu teknolojinin ticari uygulama olanaklarını geliştirmek için veri okuma hızının da iyileştirilmesi gerekmektedir. Ek olarak, gerekli yüksek güçlü lazer sistemi ve verilerin yeniden yazılabilirliğinin olmaması nedeniyle uygulaması sınırlı olabilir.
Optik veri depolama aynı zamanda çok seviyeli kodlama teknolojisine de uygundur; bu teknoloji, farklı ayrık sinyal gücü seviyelerini kullanarak nokta başına birden fazla bit yazarak depolama kapasitesini önemli ölçüde artırabilir. Çok seviyeli veri depolama aynı zamanda birden fazla biti aynı anda okuyabilir, böylece büyük veri kümeleri için çok önemli olan veri okuma hızı artar.
Güney Avustralya Üniversitesi ve New South Wales Üniversitesi'nin geliştirdiği yeni teknolojiyle araştırmacılar, verileri depolamak için inorganik fosforların benzersiz özelliklerinden yararlanabilirler. Bu yaklaşımın yeniden yazılabilir olma ve düşük güçlü lazerler kullanma potansiyeli vardır. Buna ek olarak, teknoloji kriyojenik sıcaklıklara ihtiyaç duymaz ve bunun yerine spektral delikleri oda sıcaklığında yakabilir, bu da onu daha pratik hale getirir.
