甭再担心硬盘、云计算挂掉!微软“玻璃”数据存储黑科技,成功备份经典超人电影

微软与华纳兄弟合作,成功利用AI(人工智能)与激光技术,将片长超过2个小时、一部1978年的《超人》电影,存储在一块杯垫那么大的玻璃片之中。

在一个几乎所有数据都迈向电子化,甚至存储于云计算的时代,最令人们害怕的莫过于硬盘、服务器突然“抛锚”,导致经年累月的文件、回忆一夜之间化为泡影。为防止这样的情况发生,数据存储技术的革新也越来越受到关注。

身为云计算领域的领导企业,微软估计2023年时,全球将有超过100ZB(约等于1,000亿TB)的数据存储在云计算上。要应对日益庞大的数据存储需求,相应的科技也势必要有所进化。

这片存有1978年《超人》电影的方形玻璃,出自微软一项研究计划“Project Silica”,这是他们对未来存储技术的一项投资,其终极目标是开发出专为云计算运算打造、耐久的存储设备,而不必利用计算机硬盘等为其余使用场景设计的产品。

风吹雨打、放置百年也不会坏

微软提到,他们利用飞秒激光(常用于视力矫正)将编码成“立体像素(Voxels)”的电影内容,刻在薄薄的玻璃片上,并通过改变激光的强度与方向,输入想要存储的信息。

微软利用飞秒激光将编码成立体像素的电影内容,刻在玻璃上。

如果要解读玻璃片上密密麻麻的立体像素,则需要以一套专门的仪器,利用AI解析光线穿透玻璃映照出的图案。听起来很原始,但这种方始其实比磁带快上许多,微软软件工程师理查.布莱克(Richard Black)解释,因为可以在XYZ三个维度上同时移动,从玻璃读取信息的速度其实非常快。

若以数据存储量来看,这种技术似乎不怎么够看,毕竟一个钥匙圈那么大的U盘,就拥有超过1TB的容量,可存储数十部高画质电影;相形之下,一块杯垫大小的玻璃片,仅能容纳一部老旧电影。(搭云计算服务快车,微软冲上市值破万亿美元的科技企业)

然而这项技术的卖点在于耐久性,一个普通硬盘大多只能用个3至5年,并且对于环境有着重重要求与限制,但存储数据用的玻璃却相当坚固,实验中研究人员试着将玻璃放入滚烫的热水、在烤箱或微波炉中加热、经水冲刷、消磁等,经历严苛环境考验,里面的数据却依然完好。

Azure首席技术官马克.罗西诺维奇(Mark Russinovich)表示,将整部《超人》电影存储进玻璃里并成功读取是个意义非凡的里程碑,虽然这不代表难题已悉数克服,但意味着他们已成功跨出第一步,越过自问“我们真的做得到吗”的阶段。

为影业当前存储技术带来革新曙光

身为美国成立时间第三悠久的电影公司,华纳兄弟是全球最珍贵的娱乐文化藏宝库之一。对于有着近百年历史的这家公司来说,保存以往的作品既是业务所需,也是一项重要的文化责任。

对于华纳兄弟而言,保存历史视频一直是个沉重、高成本的任务。

不仅老旧的电影有保存需求,即便是现在的电影,华纳兄弟在保存数字文件外,也会以胶卷的形式创建实体副本。但这些胶卷保存条件相当严苛,不只需要处于温度、湿度均严格管控的环境,还必须时时监控是否有分解迹象发生。

这样的维护代价非常高昂,因此华纳兄弟才希望携手微软,找出更便利、低成本的实体存储办法。且不单胶卷维护困难,即使是数字文件,华纳兄弟也会每3年更换一次硬件,防止文件劣化的情况发生

Project Silica – Storing Data in Glass

微软英国剑桥研究院研究人员Ant Rowstron表示,他们致力于消除搬迁或重新写入数据的昂贵成本,希望做到能不必分半点心力维护存储的数据,放置50年、100年甚至1,000年都不会损坏

这项技术设想的用途,是存储一些不需要常读取的数据,例如病患一生的医疗数据、契约、金融规范数据等。影视作品的备份,恰好也属于这个行列。

华纳兄弟相信,如果微软有办法证明这项技术的可行性,对于保存影视数据无疑项重大突破。首席技术官Vicky Colf认为,虽然Project Silica仍处在初步阶段,但若能验证其成本效益及大规模施用的可能性,她希望能有更多同业加入这个行列。

专家跨领域合作,盼打造云计算专用设备

虽然阶段性的目标是用于视频存储,但微软研究人员的终极愿景,仍是用于云计算存储上。当今所有存储设备都是在云计算萌芽前发明的,无法为这项技术发挥理想中的效果。

利用结合光学技术与人工智能的专门设备,便能读取刻在玻璃中的数据。

Rowstron提到,最终他们希望为云计算系统量身打造专属的存储设备。

Project Silica始于与南安普敦大学光电研究中心的合作,目前在微软Azure、剑桥研究院、英国等多方的支持下,研究已大有斩获,并创建了一个由物理学家、光学专家、电机工程师等多方专家组成的研究团队。

虽然Project Silica离商用尚待一段时日,微软声称,他们正与Azure团队密切合作,在研究中纳入对云计算业务使用的需求考量。Rowstron指出,从这样的出发点进行设计,最后他们定能开发真正具有实用价值、对云计算技术发展有所帮助的产品。