不怕煮不怕烤不消磁!科学家造500TB超大5维光盘可保存13

发布时间:2022-09-28 05:38:23 来源:欧宝娱乐平台网页版登录 作者:欧宝娱乐官网最新入口

  跟我一样,相信不少读者朋友都有数据丢失的悲惨经历。在过去,数据的储存形式无非是软盘、磁带、光盘和硬盘,不管哪一种形式,由于材料的原因,随着材料的磨损、老化或损坏,数据最终将会变得无法使用。

  磁带和软盘,只要不划伤盘片,盘片不变形、不受高温、不受潮、不靠近磁性物质等情况下,数据可以保存5~8年,但实际使用中有两三年都不错了。

  光盘是由聚合塑料(聚碳酸酯)层、铝膜层和保护涂层三部分组成。环境温度过高或过低会加速塑料老化,铝膜与空气接触也会被慢慢氧化。理论上光盘寿命有20年,但实际使用中,超过5年的寥寥无几。

  至于硬盘,由于数据要不断擦写,机械硬盘一般3~5年之后,性能就会慢慢下降,最终变得无法使用,固态硬盘好一点,但能用上10年的估计也没有多少。

  由于储存介质不断磨损老化,很多企业和部门,为了确保数据的安全,必须每隔几年就进行一次数据迁移,在数据爆炸的时代,这无疑是一个极其昂贵和耗时漫长的过程。

  有没有更好的方法来解决这个问题呢?2021年10月,英国南安普敦大学光电子研究中心主任Peter Kazansky教授向公众展示了他的革命性新技术:一种在 CD 大小的光盘上存储大量数据的新方法。这种光盘是用特殊的纳米级石英玻璃制成,利用飞秒激光通过五维技术——两个光学维度和三个空间维度——把数据雕刻在上面,目前一张光盘的数据容量可达500TB(1TB=1000G)。

  但更令人激动的是,这种存储介质有着前所未有的特性,包括500TB/盘数据容量、高达1000°C的热稳定性和几乎无限的室温寿命(190℃下的138亿年,与宇宙同寿),开启了一个永恒数据存档的新时代。

  Peter Kazansky表示,他是在参观一些古老的岩画时得到启发,那些刻录在山洞的岩壁上的图案已存在了数千年甚至上万年,这是地球有史以来记录文明最稳定最持久的办法之一。因此,如果用这样的思路来储存数据,能不能一劳永逸地解决这个难题呢?Peter Kazansky本身长期承担美国国会图书馆数据储存工作,每隔几年的数据迁移工作一直都让他疲惫不堪——作为世界上最大的图书馆,美国国会图书馆数据容量高达3000TB,如果用上他的新技术,1张500TB的玻璃光盘就能储存国会图书馆六分之一的数据,而且,更重要的是,这张光盘几乎还是永恒的——无论煮沸、烘烤、淹没或消磁,其上的数据都不会退化。

  古人用石头和锤子把画雕刻成岩画,用工具物理性地改变材料的属性。Kazansky如何在坚硬的玻璃上雕刻呢?他的“凿子”和“锤子”是什么呢?

  “锤子”是电,“凿子”是激光。 Kazan sky使用的是一种特殊的激光,这种激光能产生非常强烈的脉冲,产生一个强电场,在玻璃上产生闪电般的击穿。由于这些脉冲非常短,这种闪电可以非常精确地产生微小爆炸,这样就能在玻璃中持续地精确地创建所需要的小腔,数据就以腔体的形式被雕刻在上面。

  哪些人最需要这种新型的光盘呢?作为一种非常稳定和安全的便携式存储器形式,这项技术对于拥有大型档案的组织,如国家档案馆、博物馆、图书馆和电影业等等是必不可少的。比如电影业就有超过 100 年的老电影档案,所有这些档案必须每隔三到五年就要迁移,否则数据就有可能丢失的危险。但是在 2019 年, Kazan sky 与微软和华纳兄弟合作,制作了一个微小的玻璃片来存储 1978 年的超人电影。

  这对电影行业来说是一个福音,他们一直在寻找新的方法来保存他们的档案资产,这是档案工作者的胜利,多年来他们一直在担心公众数字黑暗时代的危险。

  毫无疑问,一些大型的社交媒体公司和数据中心等也是这种技术的强烈需求者,例如Facebook、微信等等。至于个人,只需把数据上传到云端即可,毕竟这东西可不便宜。

  但是目前,这项技术想取得大规模运用的话,还有一个难题必须要克服,那就是它的写入速度实在是太慢了,简直可以说和用“凿子”在岩壁上画画一样慢。尽管在过去的几年里,科学家们已经大幅提高了写入速度,但是目前的速度大约只有每小时1 G字节,这是什么概念呢?这意味着编写 500TB的数据可能需要57年的时间,目前美国国会图书馆的数据是3000TB,按现时这个速度,要花342年才能把这个数据整理完毕。这,除非有“功成不必在我”的心态,否则估计实在没几个人有耐心等下去。

  无论如何,曙光已经出现。Peter Kazansky说:“想到我们发明了保存文件和信息的技术,并将其存储在空间供子孙后代使用,这是非常令人激动的成就。”想想看,每小时读取 1G 的数据,几个小时就可以把一个人的 DNA全部写入可以保存138亿年的光盘,假如人类遭遇不测,但无论过了多久,只要有新的文明发现这个光盘,就可以重新复活人类,多美美好的前景啊。

  所以,这是一项可以永久记录、呈现我们文明的技术:我们所学到的一切都不会被遗忘。

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