띧띧微软的提供强大的千年存储

띧띧:微软的ProjectSilica提供强大的千年存储

Ars周二与位于英国剑桥的微软研究院首席研究员Ant Rowstron博士就一项名为Silica的创新制冷项目进行了交谈。二氧化硅旨在取代磁带和光学存档光盘，成为大规模(非常)长期冷藏的首选介质。微软研究院正在与电影巨头华纳兄弟公司合作，该公司有意降低成本，提高自己的冷藏项目的可靠性。

所讨论的介质是一块高纯度玻璃，上面用飞秒激光蚀刻了体素。每个体素在延迟和角度方面存储多个位，可以通过显微镜成像和偏振光读取。通过将激光聚焦到块本身所需的深度，体素可以在2 mm深的玻璃片中写入100层或更多层。

目前，二氧化硅的读写速度并不尽如人意——去年蚀刻超人约76GB的数据大约需要一周时间，而Rowstron估计重新读取数据大约需要三天时间，以及此后取得的进展。当然，这项技术仍处于初级阶段，预计写入和读取所需的时间将大大减少。Rowstron说，他仍然不希望任何人试图直接从Silica records中真正扮演超人——但这不是它的目的。

真正的长期数据存档是一个非常昂贵的建议。当我在大学时，我参加了大学档案部门的一个研究项目-该部门需要一个数据库应用程序来索引和跟踪其数字媒体收藏，这在很大程度上是为了能够在档案工作的预期更新周期内预算和执行更新操作。其较旧的模拟音频和视频磁带记录需要数字化，其光学CD和DVD记录需要读取、检查完整性并在原始CD分层之前刻录到新介质上。

这种文件更新周期在任何大范围内都会变得令人望而生畏。如果你假设有10000张光盘，一个三到四个本科生的团队有CD-RW驱动器和大量的光盘，那么你将需要一年多的全职工作来更新它们。(华纳兄弟的预算比我母校图书馆的珍本收藏部还高。它在严格的三年周期内迁移其数字存档数据。)

更糟糕的是，刻录的光盘通常寿命很短——五年后很容易开始坏掉，所以至少要经常测试，如果没有“是否需要刷新”的话。将CD存放在5C/41F和30%的相对湿度下可以显著延长CD的使用寿命，但会显著增加存放和维护的额外成本。

这就是硅石项目要解决的问题。虽然目前读取或写入速度相当慢，但二氧化硅介质(不多于或少于高纯玻璃)的失效模式与磁带、光盘甚至纸张都不一样。项目石英玻璃块不是复合介质；没有像CD、DVD、蓝光那样会磨损的塑料外壳，也没有磁带或硬盘表面磁性介质的物理损耗。

预计二氧化硅几乎可以在任何温度、湿度和化学环境下存活数千年——它其实只是玻璃，玻璃的物理化学性质非常清楚。我们只能猜测更复杂的制造材料(磁带、磁盘等)的特性。)通过使用加速老化技术，但有数千年历史的玻璃制品可供研究。

除了介质已经令人印象深刻的抗退化能力——除了用锤子敲打之外，它基本上可以期待任何东西——该项目使用了一个具有前向纠错功能的真实文件系统，以进一步确保存储的数据免受损坏或丢失。此外，元数据如标题、索引、日期等。可以以人类可读的文字蚀刻在每个项目硅块的表面。

正如上帝之眼微尘的粉丝们已经知道的那样，对于任何一种有望延续数千年的数据存储方式来说，剩下的问题是必须回答的——当围绕存储介质的技术和文化背景崩溃时，会发生什么？二氧化硅也通过使用初始的“地面真实”轨迹解决了这个问题。该团队正在使用机器学习算法来重新读取硅石的数据。如果这些经过训练的算法丢失了，新算法可以在“地面真相”轨道上非常快地被训练出来，这将教会他们如何解读其余的数据。

我们忍不住问Rowstron博士，尼文和Pournelle的Moties在他们文明的一次周期性崩溃后是如何回应硅石计划的。即使没有机器学习技术，发现Project Silica技术存储的数据的研究人员也应该能够想出如何读取他们的数据。只要用好的显微镜和偏振光源，在“地面”上沿着同样的发现路径追踪真相就行了。