Δεδομένα σφραγισμένα σε γυαλί

Η αποθήκευση δεδομένων σε γυαλί μπορεί να ακούγεται φουτουριστική, αλλά είναι μια ιδέα που χρονολογείται από τον 19ο αιώνα, όταν μεμονωμένα φωτογραφικά αρνητικά διατηρούνταν σε γυάλινους υαλοπίνακες. Προχωρώντας γρήγορα στο σήμερα, η τεχνολογία έχει επεκτείνει αξιοσημείωτα τις δυνατότητες αποθήκευσης αυτού του βιώσιμου υλικού. Ένα μικρό φύλλο γυαλιού μπορεί πλέον να χωρέσει αρκετά terabytes δεδομένων, αρκετά για να αποθηκεύσουν περίπου 1,75 εκατομμύρια τραγούδια ή μουσική 13 ετών.

Η Elire, ένας όμιλος επιχειρηματικών δραστηριοτήτων με επίκεντρο τη βιωσιμότητα, συνεργάστηκε με την ομάδα Project Silica της Microsoft Research για να αξιοποιήσει αυτή την τεχνολογία για το Global Music Vault (Θησαυροφυλάκιο Παγκόσμιας Μουσικής) στο Σβάλμπαρντ της Νορβηγίας. Χρησιμοποιώντας γυάλινες πλάκες με βάση το διοξείδιο του πυριτίου, δημιουργούν ένα ανθεκτικό αρχείο που δεν είναι μόνο ανθεκτικό στους ηλεκτρομαγνητικούς παλμούς και τις ακραίες θερμοκρασίες, αλλά και φιλικό προς το περιβάλλον. Αυτό το θησαυροφυλάκιο θα συμπληρώσει αποθήκες όπως το Global Seed Vault και το Arctic World Archive, προσφέροντας ένα ολοκληρωμένο καταφύγιο για τη μουσική κληρονομιά - από κλασικές όπερες μέχρι σύγχρονες επιτυχίες και συνθέσεις ιθαγενών. Κοιτάζοντας προς το μέλλον, η Elire σχεδιάζει να επεκτείνει αυτό το διαχρονικό μουσικό αποθετήριο δημιουργώντας προσβάσιμες τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο, προσκαλώντας το κοινό να αλληλεπιδράσει με αυτό το εκτεταμένο και συνεχώς αυξανόμενο αρχείο.

Αλλαγές στη βιωσιμότητα στα κέντρα δεδομένων

Οι τεράστιες ανάγκες μας για αποθήκευση δεδομένων αυξάνουν την ανάγκη για βιώσιμες λύσεις. Η μαγνητική αποθήκευση, αν και διαδεδομένη, είναι προβληματική. Η περιορισμένη διάρκεια ζωής του καθιστά αναγκαία τη συχνή επαναληπτική αντιγραφή, αυξάνοντας την κατανάλωση ενέργειας και το λειτουργικό κόστος με την πάροδο του χρόνου.  

"Η μαγνητική τεχνολογία έχει πεπερασμένη διάρκεια ζωής", λέει ο Ant Rowstron, διακεκριμένος μηχανικός του Project Silica. "Πρέπει να την αντιγράφετε συνεχώς σε νέες γενιές μέσων. Ένας σκληρός δίσκος μπορεί να διαρκέσει πέντε χρόνια. Μια ταινία, λοιπόν, αν είσαι γενναίος, μπορεί να διαρκέσει δέκα χρόνια. Αλλά μόλις τελειώσει αυτή η διάρκεια ζωής, πρέπει να την αντιγράψεις. Και αυτό, ειλικρινά, είναι και δύσκολο και τρομερά μη βιώσιμο, αν σκεφτείτε όλη αυτή την ενέργεια και τους πόρους που χρησιμοποιούμε".

Το Project Silica στοχεύει να σπάσει αυτόν τον κύκλο. Αναπτύχθηκε υπό την αιγίδα της Microsoft Research και μπορεί να αποθηκεύσει τεράστιες ποσότητες δεδομένων σε γυάλινες πλάκες που έχουν περίπου το μέγεθος ενός σουβέρ για ποτό και να διατηρήσει τα δεδομένα για χιλιάδες χρόνια. Ο Richard Black, Διευθυντής Έρευνας του Project Silica, προσθέτει: "Η τεχνολογία αυτή μας επιτρέπει να γράφουμε δεδομένα γνωρίζοντας ότι θα παραμείνουν αναλλοίωτα και ασφαλή, γεγονός που αποτελεί σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για τη βιώσιμη αποθήκευση δεδομένων".

Στόχος του Project Silica είναι να γράψει δεδομένα σε ένα κομμάτι γυαλί και να τα αποθηκεύσει σε ένα ράφι μέχρι να τα χρειαστεί. Μόλις γραφτούν, τα δεδομένα μέσα στο γυαλί είναι αδύνατο να αλλάξουν.

Συμβίωση στο σύννεφο

Το Project Silica επικεντρώνεται στην πρωτοποριακή αποθήκευση δεδομένων σε γυαλί χαλαζία σε συνεργασία με την ομάδα Microsoft Azure, αναζητώντας πιο βιώσιμους τρόπους αρχειοθέτησης δεδομένων. Η σχέση αυτή είναι συμβιωτική, καθώς το Project Silica χρησιμοποιεί την Τεχνητή Νοημοσύνη του Azure για την αποκωδικοποίηση των δεδομένων που είναι αποθηκευμένα στο γυαλί, καθιστώντας την ανάγνωση και την εγγραφή ταχύτερη και επιτρέποντας την αποθήκευση περισσότερων δεδομένων.

Τα δεδομένα αποθηκεύονται σε γυαλί μέσω μιας διαδικασίας τεσσάρων βημάτων: εγγραφή με ένα υπερταχύτατο femtosecond laser, ανάγνωση μέσω ενός ελεγχόμενου από υπολογιστή μικροσκοπίου, αποκωδικοποίηση και, τέλος, αποθήκευση σε μια βιβλιοθήκη. Η βιβλιοθήκη είναι παθητική, χωρίς ηλεκτρισμό σε καμία από τις μονάδες αποθήκευσης. Η πολυπλοκότητα βρίσκεται μέσα στα ρομπότ που φορτίζουν καθώς αδρανούν μέσα στο εργαστήριο, ξυπνώντας όταν χρειάζονται δεδομένα. Σκαρφαλώνουν στα ράφια, φέρνουν το γυαλί και στη συνέχεια επιστρέφουν στον αναγνώστη. Ο Black λέει: "Μόλις ολοκληρώσουμε την εγγραφή του γυαλιού και το μεταφέρουμε στη βιβλιοθήκη, σχεδιάζουμε το σύστημα έτσι ώστε να μην μπορεί ποτέ να επιστρέψει στον αναγνώστη. Είναι εντελώς αμετάβλητο".

Αρχικά, η διαδικασία εγγραφής με λέιζερ ήταν αναποτελεσματική, αλλά μετά από χρόνια τελειοποίησης, η ομάδα μπορεί πλέον να αποθηκεύσει αρκετα ΤΒ σε μία μόνο γυάλινη πλάκα που θα μπορούσε να διαρκέσει 10.000 χρόνια. Για μια αίσθηση της κλίμακας, κάθε πλάκα θα μπορούσε να αποθηκεύσει περίπου 3.500 ταινίες. Ή αρκετές ταινίες χωρίς διακοπή για να παίξουν για πάνω από μισό χρόνο χωρίς επανάληψη.

Περισσότερα δεδομένα λιγότερος χώρος

Ένα από τα χαρακτηριστικά που ξεχωρίζουν από την τεχνολογία αποθήκευσης από γυαλί είναι η αποδοτικότητα του χώρου της. Τα κέντρα δεδομένων σήμερα είναι μεγάλες υποδομές. Αντίθετα, οι λύσεις αποθήκευσης από γυαλί απαιτούν ένα κλάσμα αυτού του χώρου. Η τεχνολογία που έχουμε αναπτύξει εδώ στο Project Silica μπορεί να αποθηκεύσει τεράστιο όγκο δεδομένων σε πολύ συμπαγή μορφή. Πρόκειται για ένα νέο παράδειγμα αποδοτικότητας και βιωσιμότητας", εξηγεί ο Black.

Εμπιστευόμαστε το γυαλί

Η αποθήκευση από γυαλί είναι ακόμη σε εξέλιξη (οι ειδικοί προβλέπουν ότι θα χρειαστούν ακόμη 3-4 στάδια ανάπτυξης μέχρι να είναι έτοιμη για εμπορική χρήση), αλλά τα πλεονεκτήματά της είναι ξεκάθαρα: είναι ανθεκτική, βιώσιμη και οικονομικά αποδοτική. Αυτό ευθυγραμμίζεται απόλυτα με τη γενικότερη δέσμευση του Project Silica για βιωσιμότητα. Τα κύρια έξοδα προκύπτουν στο αρχικό στάδιο της ενσωμάτωσης δεδομένων σε αυτές τις εξαιρετικά ανθεκτικές γυάλινες πλάκες, αλλά τα συνεχή έξοδα συντήρησης είναι ελάχιστα μόλις αποθηκευτούν.

Η Rowstron οραματίζεται ότι αυτή η τεχνολογία αιχμής θα γίνει βασικός πυλώνας στα κέντρα δεδομένων Azure σε όλο τον κόσμο. Αλλά το όραμα επεκτείνεται πέρα από την απλή αποθήκευση δεδομένων. Τόσο για τις επιχειρήσεις όσο και για τους ιδιώτες, η υιοθέτηση αυτής της μορφής αρχειοθέτησης σημαίνει ότι εμπιστεύονται στις μελλοντικές γενιές έναν θησαυρό ανεκτίμητων πληροφοριών. Ακριβώς όπως το Global Music Vault στοχεύει στη διατήρηση της παγκόσμιας μουσικής κληρονομιάς, η αποθήκευση σε γυαλί υπόσχεται να ενθυλακώσει με ασφάλεια -και με βιώσιμο τρόπο- ένα ευρύ φάσμα δεδομένων.