Aprimoramentos inovadores na tecnologia de armazenamento de dados em vidro da Microsoft permitem que utensílios de vidro comuns, como os usados em panelas e portas de forno, armazenem terabytes de dados, com as informações durando 10.000 anos.
A tecnologia, que está em desenvolvimento sob a égide do "Projeto Sílica" desde 2019, tem apresentado melhorias constantes, e os cientistas descreveram as últimas inovações hoje (18 de fevereiro) na revista Nature .
No novo estudo, a equipe demonstrou que era possível codificar dados em vidro borossilicato comum — um tipo de vidro durável e resistente ao calor, frequentemente usado em utensílios de vidro encontrados na maioria das cozinhas. Anteriormente, os cientistas só conseguiam armazenar dados em vidro de sílica fundida pura, que é caro de produzir e disponível em poucos fornecedores. Eles também demonstraram diversas novas técnicas de codificação e leitura de dados.
"O avanço aborda barreiras importantes à comercialização: custo e disponibilidade de mídias de armazenamento", disse Richard Black , coautor do estudo e gerente de pesquisa da Microsoft, em um comunicado . "Desvendamos a ciência por trás da gravação paralela em alta velocidade e desenvolvemos uma técnica que permite testes acelerados de envelhecimento no vidro gravado, sugerindo que os dados devem permanecer intactos por pelo menos 10.000 anos."
A equipe armazenou 4,8 TB de dados — o equivalente a aproximadamente 200 filmes em 4K — em 301 camadas de um pedaço de vidro medindo 2 por 120 milímetros (0,08 por 4,72 polegadas) a uma taxa de gravação de 3,13 megabytes por segundo (MB/s). Embora seja muito mais lento do que a velocidade de gravação de discos rígidos (aproximadamente 160 MB/s) ou unidades de estado sólido (aproximadamente 7.000 MB/s), os cientistas descobriram que os dados poderiam durar mais de 10.000 anos. A maioria dos discos rígidos e unidades de estado sólido, em comparação, dura até cerca de 10 anos .
Essa longevidade e estabilidade são os principais impulsionadores de inovações como dispositivos de armazenamento à base de vidro e cerâmica , principalmente para fins de arquivamento — e não para uso na maioria dos dispositivos do dia a dia. Em teoria, esses formatos alternativos de armazenamento são muito mais confiáveis do que os formatos existentes e podem servir como um repositório de longo prazo para os dados que geramos.
Para demonstrar essa ideia, cientistas da Microsoft já haviam delineado planos para preservar músicas no Cofre Global de Música, na Noruega. A notícia também surge após outra descoberta independente no armazenamento de DNA , com 360 TB de dados capazes de serem armazenados em 0,8 quilômetros de DNA.
Com foco absoluto no armazenamento de arquivos.
No estudo, os cientistas revelaram diversas descobertas que, em conjunto, resultaram em uma escrita e leitura em vidro mais eficientes e econômicas.
Primeiramente, eles detalharam os avanços em uma técnica chamada escrita de voxels birrefringentes com pulsos de laser. A birrefringência é o fenômeno da dupla refração, e os voxels são o equivalente tridimensional dos pixels bidimensionais. Os cientistas desenvolveram um pseudopulso único — uma melhoria em relação aos dois pulsos anteriores — no qual um pulso pode se dividir seguindo a polarização para formar o primeiro pulso para um voxel e o segundo pulso para outro.
Isso veio acompanhado de recursos de escrita paralela, nos quais muitos voxels de dados podem ser escritos ao mesmo tempo em proximidade, aumentando significativamente a velocidade de escrita.
Os cientistas também desenvolveram um novo tipo de armazenamento na forma de "voxels de fase", no qual os dados podem ser codificados na mudança de fase — a alteração da fase de um material por meio de mudanças de energia e pressão — do vidro, em vez de sua polarização, que ocorre nos voxels birrefringentes. Isso é possível com apenas um único pulso, e os cientistas também desenvolveram uma nova técnica para ler os dados armazenados dessa forma.
Finalmente, a equipe encontrou uma maneira de identificar o envelhecimento do armazenamento de dados em voxels dentro do vidro. Eles usaram esse método juntamente com técnicas padrão de envelhecimento acelerado para determinar que os dados poderiam durar mais de 10.000 anos.
No futuro, a equipe considerará como aprimorar as tecnologias de escrita e leitura, incluindo maneiras de melhorar os lasers que gravam os dados nos dispositivos de armazenamento de vidro. Eles também investigarão diferentes composições de vidro para encontrar o material ideal para armazenar dados nesse formato.
Fonte: livescience
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