底层技艺尤其为飞秒激光器之长进,将推动该技艺之进一步演进。
为之识别玻璃内部数据存储体素之老化情况,彼等采用之此种法门以及标准之加速老化技艺,以支保存长达10000年之数据。
探索。所展示之写入预案实现之每束激光25.6Mbit/s之写入吞吐量(受限于激光重复频率),气效能为每比特10.1nJ。
通过将玻璃内部预热与后热之数学模型与多光束传输体系之创造相结合,微软团队证验之可于玻璃内部同时写入多名相邻之数据体素,从而显著提升写入速度。
大多数数术案卷体系依赖于几年内就会降解之介质。
其论文阐述之一种使用光发射(体素形成历程中之副货品)进行静态校准与动态控制之法门,以全面支自动写入操作。
微软研讨院之论文显示,苍生正以指数级速度产生数据,大约每3年翻一番。
微软研讨团队展示之两种基于双折射体素与相位体素之新型玻璃数据写入预案。
一切皆搞定之。
微软团队演示之如何使用此种伪单脉冲写入技艺,通过光束扫描实现介质上之快速写入。
1、双折射体素写入进展 微软研讨团队将此种基于飞秒激光玻璃直写技艺之统合性归档数术数据存储技艺命名为Silica,称其为“首名知足制造级存储体系所有要求之玻璃基数据存储技艺”。
Peter Kazansky与他之同事们掘发之激光写入技艺背后之物理原理,并保之用熔融石英制造之最耐用玻璃基数术存储介质之吉尼斯全球纪录。
麻省理工学院之生物营造师Mark Bathe认为,此种“令者印象深刻”之玻璃基替代预案“原则上可作为枢纽数据备份之近乎永久性归档存储”。
该团队进一步实现之伪单脉冲写入。
它证验,一块12厘米宽、2毫米厚之方形玻璃,可存储4.8TB之数据,相当于大约200万本印刷书籍。
于微软之新研讨之前,该技艺仅适用于纯熔融石英玻璃,而此种玻璃之制造难度相待较高,且来源有尽。
沟通。新技艺改善显著,能够于一块12厘米见方、仅2毫米厚之玻璃中存储301层数据,实现之1.59Gbit/mm³之数据密度,存储容量达4.8TB。
” 二、于厨房炊具用之玻璃上存储数据,2毫米厚玻璃能存4.8TB 此外,写入设备所需之部件更少,使其更易于制造与校准,并能更快地编码数据。
此种与厨房炊具与烤箱门所用材料相同之玻璃,甚常见、易获取,因此处置之商业化之枢纽障碍:存储介质之本金与可用性。
昔玻璃读取器需3或4名摄像头,而今只需1名摄像头,从而降低本金并缩尺寸。
微软则探求之一种能够实现更快数据写入与更可靠解码之法门。
领微软剑桥研讨院“硅谋划”(Project Silica)之计算机格致家Richard Black说,测试表明,此些数据于290摄氏度之温度下可保存1万年,于室温下则或保存数十倍甚至数百倍。
据Richard Black解释,每次照射皆会产生“等离子体诱导之纳米爆炸”,使玻璃生形变,从而更张光于玻璃中之传播方式。
此两种预案均能最大限度地使用激光,最大限度地减写入每个人素所需之脉冲数,从而实现高写入吞吐量、高能效与高密度。
使用飞秒技艺将数据存储于玻璃内部激光脉冲,为目前为数不多之有望实现持久、不可篡改且长寿命存储之技艺之一。
于此种存储方式中,更张之为玻璃之相位变化,而非偏振,并且仅需单名脉冲即可生成一名相位体素。
其研讨扩展之行业标准之格雷码,使其适用于非2之幂次方数量之符号。
“玻璃之长处于于,一旦写入,就无法更改。
于最新研讨中,微软研讨团队掘发之一种基于飞秒激光玻璃直写技艺之统合性归档数术数据存储技艺Silica。
微软研讨团队掘发之一种使用机器修习改良符号编码之新法门,以及一种更好地体谅于估量新型数术存储体系时过失率、过失守护与过失复原之间权衡关系之法门。
全自动化之写入硬件、读取硬件与解码流程使其能够于数十亿个人素之规模下验证枢纽结局之稳健性。
于饭店订饭菜时,王艳华还特意叮嘱:“十一点半我来拿,送我一名汤。
其法门最大限度地提升之耐用性与数据密度。
”Richard Black说道,此种设备之存储无需温度控制或维护。
磁带与硬盘皆用电磁铁对金属薄膜上之微小区域进行磁化,微小之磁体甚易失磁性,它们大约十年后就会老化,并不适合长期数据存储。
微软于2017年始于此根基上进行研发。
2、相位体素,一种新型存储法门 对于之前于熔融石英玻璃中用双折射(即偏振)体素之数据存储方式,微软团队掘发之一种技艺,将形成体素所需之脉冲数从多名减到仅2名,枢纽于于证验之第一名脉冲偏振对最终形成之体素之偏振并不重要。
此项研讨还证验,使用机器修习分类模型可有效缓解相位体素中显著更高之三维符号间干扰。
研讨者员使用此些微小之形变来写入数据,然后用显微镜读取数据,显微镜能够捕捉到光于穿过每名点时举止之变化。
结语:光存储法门有望延长数据存储期限 论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-025-10042-w 前景,随之读写解码硬件、机器修习模型以及枢纽组件之商品化进程不断推进,Silica可从中受益。
对于之前于熔融石英玻璃中用双折射(即偏振)体素之数据存储方式,微软团队掘发之一种技艺,将形成体素所需之脉冲数从多名减到仅2名,枢纽于于证验之第一名脉冲偏振对最终形成之体素之偏振并不重要。
于伪单脉冲写入中,单名脉冲于设定其偏振后可被分成两路,同时形成一个人素之第一名脉冲(该体素之偏振无关紧要)与另一个人素之第二名脉冲(该体素之设定偏振甚重要)。
因此,寻找一种用于长期保存数术数据之替代技艺至关重要。
此为因此种介质本身具有热稳固性与化学稳固性,并能抵御潮气侵入、温度波动与电磁干扰。
▲特写镜头展示之写入器于激光脉冲上进行高速多光束数据编码 此外,该团队还创建之一种新之非损毁性光学法门。
“据吾等所知, Silica为首名已发表之采用玻璃之存储技艺,它于所有枢纽存储指标上均表现出色,并且为首名于写入、读取与解码历程中均展现出可靠运行本领之存储技艺。
光存储法门,格外为激光写入玻璃等坚固介质之技艺,已成为极具前景之替代预案,有望延长数据保存期限。
玻璃为一种永久性数据存储材料,具有防水、耐热与防尘之特性。
智东西2月19日报道,微软研讨院今日于国际顶级学术期刊Nature上发表之一项关于新型玻璃存储数据法门之突围性成果,能将讯息保存至少10000年。
此些数据中有甚多具有显著之名者、商业或法典身价。
北京大学计算合成生物学家钱珑评议说,尽管玻璃存储法门需专门之硬件来写入与读取数据,但该论文表明,玻璃存储已逾越之材料实验之范畴,成为一种“可部署之归档体系”。
研讨团队使用高能激光于一块三维硼硅酸盐玻璃上压印出形变。
飞秒激光写入技艺能够确保数据完整性(存储数据可无误地检索),并且采用该技艺之存储体系可保证极高之数据耐久性(数据不会因故障而丢失)。
其研讨证验,此种相位体素也可于硼硅酸盐玻璃中形成,并设计之一种从此种材料中编码之相位体素中读取相位讯息之技艺。
微软团队创造之一种新型之玻璃数据存储方式,称为相位体素。
▲用于从玻璃中读取数据之研讨级读取器 一、数据存储需求呈爆炸式增益,磁带与硬盘不适合长期存储 “通过展示一名完整之体系……彼等展示之此项技艺如何真正革新数据中心行业。
其结局表明,Silica有望成为数术时代之归档存储处置预案。
每名形变皆编码之数据,此些数据可通过显微镜读取。
与Project Silica之前之版本相比,该法门用之更廉、读写繁度更低之硼硅酸盐玻璃。
飞秒激光写入技艺能够确保数据完整性(存储数据可无误地检索),并且采用该技艺之存储体系可保证极高之数据耐久性(数据不会因故障而丢失)。
可再生能源。该团队通过用FEC完全复原用户数据证验之Silica为一种可行之存储体系,并通过加速老化实验表明,数据于室温下可保存超过10000年。
于玻璃上读取数据,比于硬盘上打开文书要繁得多,但讯息之安康性却高得多。
此导致数据须定期迁移到新之介质,而此一历程耗时、耗资且耗能巨大。
”微软研讨团队于论文中写道。
来源:Nature,微软博客 为之编码讯息,研讨团队用激光以极强之脉冲样貌发射气极高之光束,每次脉冲延续光阴仅为几千万亿分之一秒,精准地照射玻璃表面之特定点,并控制气大小。
”英国南安普顿大学光电子学研讨员、曾与微软协作掘发玻璃存储技艺之Peter Kazansky谈道。
三、两种新型玻璃数据写入方式,实现数据存储超过10000年 微软研讨院之新研讨介绍之一种基于飞秒激光直接写入玻璃之光归档存储技艺,能够知足归档存储之实际需求。
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