揭秘微软存储黑科技 | 一小片玻璃竟能储存175万首歌？

随着数据的爆炸式增长，如何高效、安全、长久地存储数据成为了亟待解决的问题。微软研究院的 Project Silica 研发了一项玻璃存储技术，创新性地将数据编码进玻璃中，解决了传统存储方式在空间利用率、耐久性方面的限制。

密封于玻璃

中的数据

Project Silica 的玻璃片只有杯垫般大小，却能将数据留存成千上万年，为世界创造了一个更加可持续的存储方案。

在许多人眼中，将数据存储到玻璃中仿佛是未来的技术，但事实上这个概念的萌芽可追溯到19世纪，那时的人们已经开始使用玻璃板来保存单张摄影底片。到了今天，技术已经显著扩展了这种可持续材料的存储能力，一小块玻璃就能存储数TB的数据，足以容纳175万首曲目，或是播放时长长达13年之久的音乐记录。

“玻璃为云存储提供了一个高效、可持续且紧凑的解决方案，最大限度提升了数据的持久性，并且巧妙地利用了存储空间。”

安特·罗斯特伦

微软杰出工程师

Elire是一家专注于可持续性的风险投资集团，已与微软研究院的Project Silica团队合作，利用这项技术为位于挪威斯瓦尔巴德的“全球音乐库（Global Music Vault）”提供技术支持。他们使用基于二氧化硅的玻璃板，创建了一个耐用的存档，不仅抵抗电磁脉冲和极端温度，而且对环境更友好。这个新的宝库也将为“全球种子库 (Global Seed Vault）”和“北极世界档案馆（Arctic World Archive）”等现有存储库提供补充，为古典歌剧、现代流行金曲、原住民音乐等音乐遗产，提供一个全面的庇护所。展望未来，Elire还计划在全球范围内增设多个访问地点，扩大这个音乐宝库的影响力，并邀请公众一同参与，与这个日益壮大的音乐档案库进行深度互动。

数据中心的

可持续性变革

随着数据存储的需求日益增长，我们对可持续解决方案的需求也变得越来越迫切。尽管磁性存储在目前十分流行，但它仍然存在问题。由于磁性技术的寿命有限，需要频繁地重新复制数据，随着时间的推移，这将增加能源消耗和运营成本。

Project Silica的杰出工程师安特·罗斯特伦(Ant Rowstron) 说：“磁性技术的寿命是有限的。我们必须不断将数据复制到新一代的存储介质上，因为一个硬盘驱动器可能只能使用五年，而磁带可能能使用十年。但是一旦它们的寿命到期，就必须再次复制数据。坦白说，考虑到我们使用的大量能源和资源，这个过程既困难又非常不可持续。”

“5000年前，人类才刚踏入书写历史的时代。而想到数据存储能够跨越足足10000年的时光，那是一个何等美妙而漫长的岁月。”

安特·罗斯特伦

微软杰出工程师

Project Silica旨在打破这一循环。在微软研究院的支持下，该项目可以在大约饮料杯垫大小的玻璃板中存储大量数据，并将数据保存数千年。Project Silica 的研究主任理查德·布莱克（Richard Black）补充道：“这项技术使我们能够在确保数据将保持不变和安全的情况下写入数据，这是可持续数据存储向前迈出的重要一步。”

Project Silica的目标是在一块玻璃上写入数据，并存放到架子上，在需要时可以随时读取。一旦写入，玻璃内的数据就不可能更改。

共生于云端

Project Silica与微软Azure团队合作，专注于开创石英玻璃中的数据存储技术，寻求更可持续的数据存档方式。这种关系如同共生，正如 Project Silica 利用Azure AI来解码存储在玻璃中的数据，从而提高了读写速度并允许存储更多数据。

数据通过四个步骤存储在玻璃中：

No1. 写入实验室

首先，使用激光系统将数据写入玻璃，这些数据将以体素或3D像素的形式编码在玻璃中。

 

No2. 读取实验室

接着，读取器是一个由计算机控制的快速移动的显微镜，可以快速移动到用户想要检索的数据。

 

No3. 解码实验室

然后，利用 Azure AI 读取玻璃上写的代码，将其转化为可用的信息。

 

No4. 数据库实验室

最后，派出一个机器人去取出带有所需数据的玻璃片，并将其带给读取器解读。

 

这个数据库中任何一个存储单元都不需要消耗任何电力，而是被动响应的，其中的玄妙之处在于实验室内的闲置充电机器人。当需要数据时，机器人会醒来，爬上架子，取回玻璃，然后迅速返回读取器。布莱克说：“一旦我们完成玻璃的写入并将其移动到存储库，我们设计的系统就会使其无法再回到写入状态，它完全是不可变的。”

 

一块玻璃板可以储存史诗级长篇小说

《战争与和平》的全部文本达87.5万次之多

（图片由微软Bing生成的AI艺术作品）

最初，激光写入过程效率较低，但经过多年改进，该团队现在可以在一块玻璃板上存储几个TB的数据，而这块玻璃板可以被持续保存10000年。就规模而言，每块玻璃板可以存储大约3500部电影，或者有足够的不间断播放半年以上而不重复的电影数量。

更多储存数据

更少占用空间

玻璃存储技术的突出特性之一，是对空间高效利用。相较于现今庞大的数据中心，玻璃存储解决方案所需的空间只是一小部分。“我们在Project Silica开发的这项技术，可以用非常紧凑的形式存储大量的数据，这是效率和可持续性的新范式。”布莱克解释道。

 

Project Silica利用激光脉冲在玻璃中编码数据，

创造了一种持久、长期的存储介质。

玻璃

值得信赖的持久安全

玻璃存储尚在兴起阶段，专家预测在其真正投入商业应用之前还需经历三到四个发展阶段，但它的好处是显而易见的：耐用、可持续且经济高效。这与Project Silica对可持续性的总体承诺完全吻合。主要费用产生于将数据嵌入高度弹性的玻璃板的初始阶段，一旦完成存储，后续的维护成本将降至最低。

罗斯特伦设想这种尖端技术将成为全球 Azure数据中心的主要支柱，但他的愿景不仅仅局限于数据存储。无论是对企业还是对个人，采用这种储存方式都意味着我们将把一个充满无价信息的宝库托付给未来世代。就像“全球音乐库”旨在保护世界的音乐遗产一样，玻璃存储也旨在保护世界的数据遗产，将有望安全且可持续地封装各种数据。