Microsoft は最近、第 29 回 ACM オペレーティング システム原則シンポジウムで新しい論文を発表しました。この文書では、石英ガラスを使用してデータを保存し、耐久性があり効率的なストレージ システムを構築するという Microsoft 研究チームの計画の背後にある原則を紹介します。データの保存に石英ガラスを使用するというのは Microsoft の突飛なアイデアではないことに注意してください。コードネーム「Project Silica」と呼ばれるこのプロジェクトは、長年にわたって準備されてきました。 Microsoft は 2019 年にプロトタイプを公開しました。新しい論文が発表された現在、この新しいシステムはオンラインになるようです。
データを保存する石英ガラスの原理:
Microsoft によれば、石英ガラスにデータを保存するのは光ディスクに似ているそうです。どちらもレーザーを使用してメディアにデータを書き込みます。ただし、従来の光ディスクとは異なり、マイクロソフトの研究チームのテクノロジーは石英ガラス内の複数の層にデータを保存できます。
フェムト秒レーザー (1 フェムト秒 = 10 のマイナス 15 乗秒、または 1/1,000,000,000,000,000 秒) を使用して、正方形のガラス ディスクにデータを書き込みます。これは石英ガラス層の永続的な修正であり、ガラスを何百もの層に積み重ねる前に、ガラス表面上の層に複数ビットのデータを書き込むことができます。
データを読み取るには、偏光顕微鏡技術を使用してガラスディスクを画像化し、同時にジグザグパターンでセクターを読み取る必要があります。画像はシステムによって処理およびデコードされ、機械学習モデルに基づいてアナログ モデルをデジタル データに変換します。
データストレージにおける石英ガラスの利点:
最も重要なことは安全性です。水晶の主成分はシリコンであり、化学的性質が非常に安定しているため、保存されたデータを長期間保存することができます。最も重要なことは、レーザーを使用してデータを書き込むと、ディスクに永続的な変更が加えられることです。一度書き込んでから読み込むことは可能ですが、修正したい場合はディスクを交換しないと不可能です。
したがって、金融、科学研究、医療などの分野で重要なデータを保存するために使用できます。このデータに対するランサムウェアを心配する必要はありません。結局のところ、ハッカーはネットワーク ケーブルに沿ってデータ センターに到達し、ガラス ディスクを破壊することはできません。
Microsoft は現在、Microsoft Azure クラウド ストレージの使用パターンに基づいてガラスを保管する物理ライブラリを構成する方法を検討しています。その時点で、Azure の顧客はガラス上でのデータの保存を初めて体験することができます。