Yn ddiweddar,Ymchwil Microsoftcyhoeddi "prosiect silica" diddorol iawn. Mae'r prosiect yn canolbwyntio ar ddatblygu ffordd ecogyfeillgar i storio llawer iawn o ddata mewn platiau gwydr gan ddefnyddio laserau tra chyflym - gan ei gwneud hi'n bosibl storio "copïau" o gerddoriaeth, ffilmiau, a mwy mewn gwydr.
Yr hyn sydd hyd yn oed yn fwy rhyfeddol yw, unwaith y bydd y data wedi'i ysgrifennu'n llwyddiannus, bydd y data y tu mewn i'r gwydr silicon yn aros yn ddigyfnewid am filoedd i ddegau o filoedd o flynyddoedd a gall wrthsefyll corbys electromagnetig a thymheredd eithafol.
I'w roi yn syml, mae Microsoft wedi gwneud 3-gyriannau caled" sgwâr modfedd o hyd allan o wydr cwarts, a gall pob un ohonynt storio 100GB o ddata a thua 20,000 o ganeuon.
Mae'r prosiect yn bartneriaeth rhwng Microsoft a'r grŵp cyfalaf menter sy'n canolbwyntio ar gynaliadwyedd Elire, gyda'r ddwy ochr yn gobeithio dod o hyd i ffurf fwy cynaliadwy o gipio data a fyddai'n gwneud data mewn gwydr yn "annoradwy."
Mae'r broses storio gwydr yn cynnwys ysgrifennu gan ddefnyddio laserau femtosecond tra-gyflym, darllen trwy ficrosgop a reolir gan gyfrifiadur, dadgodio a thrawsgrifio, ac yn olaf storio mewn "llyfrgell." Yn nodedig, mae'r "llyfrgell" hon yn rhedeg yn oddefol ac nid yw'n defnyddio unrhyw drydan, sydd â'r potensial i leihau'n sylweddol yr allyriadau carbon sy'n gysylltiedig â storio data hirdymor.
Mae Project Silica yn creu ffurf fwy cynaliadwy o gipio data y tu hwnt i storio magnetig oes gyfyngedig, sy'n dioddef o ddyblygu aml, defnydd cynyddol o ynni, a chostau gweithredu.
Dywedodd Ant Rowstron, peiriannydd prosiect silicon deuocsid: "Mae bywyd gwasanaeth technoleg magnetig yn gyfyngedig. Gellir defnyddio gyriant caled am tua 5-10 o flynyddoedd. Unwaith y bydd y cylch bywyd drosodd, mae'n rhaid i chi ei gopïo eto a arbedwch ef i genhedlaeth newydd o gyfryngau "Yn onest, mae'n feichus ac yn anghynaladwy pan fyddwch chi'n ystyried yr holl egni ac adnoddau rydyn ni'n eu defnyddio."
Diogelu dyfodol cerddoriaeth fyd-eang trwy wydr
Grŵp cyfalaf menter sy’n canolbwyntio ar gynaliadwyedd, Elire, yw’r cwmni diweddaraf bellach i fod yn bartner gyda thîm Prosiect Ymchwil Microsoft Silica, gan ymuno â CMR Surgical sy’n defnyddio storfa ddata gwydr i drawsnewid dyfodol llawdriniaeth robotig.
Bydd Elire yn defnyddio'r dechnoleg yn y Global Music Vault yn Svalbard, Norwy, lle gall darn bach o wydr ddal sawl terabytes o ddata, digon i storio tua 1.75 miliwn o ganeuon neu 13 mlynedd o gerddoriaeth. Mae hwn yn gam pwysig tuag at storio data cynaliadwy.
Tynnodd Microsoft sylw, er nad yw storio gwydr yn barod ar gyfer dyrchafiad ar raddfa fawr eto, fe'i hystyrir yn ddatrysiad masnacheiddio cynaliadwy addawol oherwydd ei wydnwch a'i gost-effeithiolrwydd, a bydd y costau cynnal a chadw parhaus yn "lleiaf". Yn syml, storiwch y biniau data gwydr hyn mewn llyfrgell nad oes angen trydan arni. Pan fo angen, mae'r robot yn dringo ar y silff i'w adfer ar gyfer gweithrediadau mewnforio dilynol.
Beth yw potensial storio data optegol?
Yn dibynnu ar y dull storio, gall y dull storio fod yn gyfryngau electromagnetig, cyfryngau optegol, neu gyfryngau eraill. Mae systemau storio optegol traddodiadol yn defnyddio disgiau fel pelydrau Blu sy'n cynnwys haen o ddeunydd adlewyrchol. Mae gyriannau optegol yn defnyddio laserau i greu pyllau anadlewyrchol mewn haenau cyfagos, sy'n cael eu canfod gan y laser sy'n darllen y pyllau. Unwaith y bydd patrwm y pyllau a'r ardaloedd adlewyrchol heb eu llosgi yn cael eu canfod, gellir amgodio'r data sydd wedi'i storio.
Fodd bynnag, yng nghyd-destun twf esbonyddol data yn y Rhyngrwyd, cyfryngau cymdeithasol, a chymwysiadau cyfrifiadura cwmwl, mae'r galw am storio data optegol dwysedd uwch-uchel wedi cynyddu - mae angen brys i storio data oresgyn tagfeydd gyriannau caled magnetig traddodiadol. neu storio tapiau a gyriannau cyflwr solet (SSD). ac atebion storio data hirdymor newydd.
Credir yn eang mai technoleg optegol yw'r allwedd i wella gallu storio data enfawr. Gellir olrhain y cysyniad uchod o ddefnyddio gwydr ar gyfer storio data yn ôl i'r 19eg ganrif. Ar ôl gwelliannau gofalus ac uwchraddio technolegol, goresgynnwyd llawer o rwystrau fesul un.
Yn ogystal, o'i gymharu â thechnoleg disg optegol gyfredol, un o fanteision amlycaf storio data optegol yw y gall gyflawni storio data aml-ddimensiwn.
Fel y mae'r enw'n awgrymu, mae storio data aml-ddimensiwn yn bennaf yn cofnodi ac yn darllen gwybodaeth mewn strwythurau â mwy na thri dimensiwn (fel disgiau optegol aml-haen, cardiau, crisialau, neu giwbiau). Fel arfer cyflawnir ysgrifennu a darllen gwybodaeth trwy ganolbwyntio un neu fwy o drawstiau laser i gyfrwng tri dimensiwn. Oherwydd natur gyfeintiol y cyfrwng storio, mae'n ofynnol i'r laser basio trwy bwyntiau ychwanegol cyn ysgrifennu neu ddarllen y ffiducials gofynnol. Mae hyn yn golygu bod angen i swyddogaethau ysgrifennu a darllen fod yn aflinol yn aml fel mai dim ond un pwynt lleol sy'n cael ei brosesu ar amser penodol.
Heddiw, mae technoleg storio data optegol 5D wedi'i brofi - gall disgiau optegol sy'n defnyddio'r dechnoleg hon storio hyd at 360Tb o ddata a gellir eu cadw am biliynau o flynyddoedd. Ym 1996, cynigiodd a dangosodd gwyddonwyr y defnydd o laserau femtosecond i gofnodi a storio data. Dangoswyd y dechnoleg hon gyntaf yn 2010 gan labordy Kazuyuki Hirao ym Mhrifysgol Kyoto a'i datblygu ymhellach gan grŵp ymchwil Peter Kazansky yng Nghanolfan Ymchwil Optoelectroneg Prifysgol Southampton. Yn ogystal, mae Hitachi a Microsoft hefyd wedi astudio technoleg storio optegol yn seiliedig ar wydr, gelwir prosiect yr olaf yn "Project Silica." Yn fyd-eang, mae chwaraewyr mawr yn y farchnad storio optegol yn cynnwys Sony, Western Digital, Samsung Electronics, IBM, Toshiba, a Fujitsu.
Mae storio data optegol 5D yn seiliedig yn bennaf ar wydr nanostrwythuredig arbrofol sy'n storio gwybodaeth nid yn unig trwy amgodio data mewn gofod tri dimensiwn ond hefyd trwy ddau baramedr sy'n ymwneud â birfringence, a bennir trwy ganolbwyntio ar y gwydr. Pegynu a rheoli dwyster laser femtosecond mewn cyfrwng. Mae maint, cyfeiriadedd a lleoliad tri dimensiwn y nanostrwythur yn ffurfio'r pum dimensiwn a grybwyllir uchod.
Fodd bynnag, er mwyn gwella rhagolygon cymhwysiad masnachol y dechnoleg hon, mae angen gwella'r cyflymder darllen data hefyd. Yn ogystal, efallai y bydd ei gymhwysiad yn gyfyngedig oherwydd y system laser pŵer uchel ofynnol a diffyg ailysgrifennu data.
Mae storio data optegol hefyd yn addas ar gyfer technoleg amgodio aml-lefel, a all gynyddu cynhwysedd storio yn sylweddol trwy ysgrifennu darnau lluosog fesul pwynt gan ddefnyddio gwahanol lefelau cryfder signal arwahanol. Gall storio data aml-lefel hefyd ddarllen sawl did ar yr un pryd, a thrwy hynny gynyddu'r gyfradd darllen data, sy'n bwysig iawn ar gyfer setiau data mawr.
Mewn technoleg sy'n dod i'r amlwg o Brifysgol De Awstralia a Phrifysgol De Cymru Newydd, gall ymchwilwyr fanteisio ar briodweddau unigryw ffosfforiaid anorganig i storio data. Mae gan y dull hwn y potensial i fod yn ailysgrifennu a defnyddio laserau pŵer isel. Yn ogystal, nid oes angen tymereddau cryogenig ar y dechnoleg a gall losgi tyllau sbectrol ar dymheredd yr ystafell, gan ei gwneud yn fwy ymarferol.
