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Ars 周二與英國劍橋微軟研究院的首席研究員 Ant Rowstron 博士就一項名為 Silica 的創(chuàng)新冷藏項目進行了交談。Silica 旨在取代磁帶和光學檔案光盤，成為大規(guī)模(非常)長期冷存儲的首選介質(zhì) 。微軟研究院正與電影巨頭華納兄弟合作，后者對降低成本和提高其自有冷庫項目的可靠性很感興趣。

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所討論的介質(zhì)是一塊高純度玻璃，其上用飛秒激光蝕刻了體素。每個體素以延遲和角度這兩個屬性存儲多個位，這些屬性又可以使用顯微鏡成像和偏振光讀取。通過將激光聚焦到塊本身內(nèi)所需的深度，體素可以在 2 毫米深的玻璃片中寫入 100 層或更深的層。

目前，Silica 的讀取和寫入速度都不盡如人意——去年蝕刻超人大約 76GB 的數(shù)據(jù)需要大約一周的時間，而 Rowstron 估計重新讀取數(shù)據(jù)需要大約三天的時間，此后取得的進展。當然，該技術仍處于起步階段，預計寫入和讀取所需的時間將大大減少。Rowstron 說，他仍然不希望有人會嘗試直接從 Silica 唱片中真正扮演超人——但這不是它的目的。

真正的長期數(shù)據(jù)存檔是一個非常昂貴的提議。當我在大學時，我參加了我大學檔案部門的一個研究項目——該部門需要一個數(shù)據(jù)庫應用程序來索引和跟蹤其數(shù)字媒體收藏，這在很大程度上是為了能夠預算和執(zhí)行檔案工作預期更新周期內(nèi)的更新操作。其較舊的模擬音頻和視頻磁帶記錄需要數(shù)字化，其光學 CD 和 DVD 記錄需要讀取、檢查完整性并在原始光盤分層之前刻錄到新媒體上。

這種檔案更新周期在任何重大規(guī)模上都會迅速變得令人生畏。如果您假設有 10,000 張 CD 和一個由三到四名擁有 CD-RW 驅(qū)動器和大量光盤的本科生組成的團隊，那么您將需要一年多的全職工作來更新它們。(華納兄弟的預算比我母校圖書館的珍稀館藏部門要高，它以嚴格的三年周期遷移自己的數(shù)字檔案數(shù)據(jù) 。)

更糟糕的是，刻錄 CD 的壽命通常很短——它們很容易在五年后就開始出現(xiàn)故障，所以至少應該經(jīng)常測試它們，如果沒有“無論是否需要”刷新。將光盤存放在 5C/41F 和 30% 的相對濕度下可以顯著延長光盤的使用壽命，但這會顯著增加存儲和維護的額外費用。

這是 Project Silica 準備解決的問題。盡管目前讀取或?qū)懭氲乃俣认喈斅?，?Silica 的介質(zhì)(不超過或低于高純度玻璃)與磁帶、光盤甚至紙張的故障模式均不相同。Project Silica 玻璃塊不是復合介質(zhì);沒有像 CD、DVD 或藍光那樣會磨損的塑料外殼，也不會從磁帶或硬盤的表面物理丟失磁性介質(zhì) 。

預計二氧化硅幾乎可以在任何溫度、濕度和化學環(huán)境中存活數(shù)千年——它實際上只是玻璃，玻璃的物理和化學特性非常清楚。我們只能使用加速老化技術猜測更復雜的制造材料(磁帶、磁盤等)的特性，但已有數(shù)千年歷史的玻璃制品可供研究。

除了媒體已經(jīng)令人印象深刻的抗退化能力——它基本上可以預期除了用錘子敲擊它之外的任何東西——該項目使用具有前向糾錯功能的真實文件系統(tǒng)來進一步確保存儲的數(shù)據(jù)免受損壞或丟失。此外，標題、索引、日期等元數(shù)據(jù)可以以人類可讀的文本蝕刻到每個 Project Silica 塊的表面。

正如The Mote in God's Eye 的粉絲們已經(jīng)知道的那樣，對于任何預計將持續(xù)數(shù)千年的數(shù)據(jù)存儲方法，必須回答剩下的一個問題——當圍繞存儲介質(zhì)的技術和文化背景崩潰時會發(fā)生什么?Silica 也通過使用初始的“ground truth”軌跡解決了這個問題。該團隊正在使用機器學習算法來重新讀取 Silica 的數(shù)據(jù)，如果這些訓練過的算法丟失，新算法可以在“地面實況”軌道上非?？焖俚剡M行訓練，這會教他們?nèi)绾谓忉屍溆嗟臄?shù)據(jù) 。

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