Teju mūžīgs datu nesējs. Pētnieki nelielā stikla platē spēj iegravēt 500 terabaitus  (11)

500 terabaiti ir daudz, daudz lielāks datu apjoms, nekā spēj uzglabāt vidusmēra personālais vai portatīvais dators. Vēl pirms dažiem gadiem datori visbiežāk bija aprīkoti ar cieto disku (HDD), taču nu arvien vairāk tos "izspiež" kompaktākie, ātrākie un arī izturīgākie pusvadītāju diski (SSD). Ietilpība parastam portatīvajam datoram ir no dažiem simtiem gigabaitu līdz vienam vai diviem terabaitiem jau "augstākā plauktiņa" modeļiem. Ne tuvu 500 terabaitiem, ko nelielā stikla platē spēj iedabūt Sauthemptonas Universitātes Optoelektronikas pētniecības centra profesors Pīters Kazaņskis un viņa komanda.

Jau 2014. gadā Kazaņskis ar kolēģiem iekļuva Ginesa rekordu grāmatā par pasaulē izturīgākā datu uzglabāšanas risinājuma izgudrošanu. Tolaik Kazaņska un biedru izstrādātajā stikla diskā, kura mūža ilgums teorētiski ir miljardiem gadu, varēja iedabūt 360 terabaitus datu. Ja datu nesējs netiktu fiziski iznīcināts, dati nedegradētos gadu tūkstošiem ilgi un varētu tikt nodoti no paaudzes paaudzē.
"Tas bija pirmais tehnoloģijas paraugdemonstrējums. Nu mēs virzāmies uz praktisku pielietojumu," vietne "Popular Science" citē Kazaņski.

Kazaņska komanda nu izstrādājusi šāda paša principa datu nesēju ar lielāku ietilpību.

Datu nesēju ilgmūžība šobrīd nav diez ko iepriecinoša. "Informācija, piemēram, kompaktdiskos vai DVD diskos, saglabājas varbūt 10 gadus (protams, šis ilgums atšķiras no gadījuma uz gadījumu)," spriež Kazaņskis. Cietie diski var iziet no ierindas samērā viegli un bieži. Bažījoties par digitāli uzglabātu datu degradēšanos, svarīgu informāciju ik pēc noteikta laika pārvieto ("migrē") uz jauniem datu nesējiem. Ja datu apjoms ir liels, piemēram, kādas kinostudijas arhīvs vai kādas valsts nacionālās bibliotēkas arhīvs, šis ir gan laikietilpīgs, gan izmaksu ziņā dārgs process. Kazaņskis ar kolēģiem sadarbojas ar ASV Kongresa bibliotēku, lai šo problēmu risinātu. "Ja mums tas izdosies, tad datu regulāra pārmigrēšana uz citiem datu nesējiem vairs nebūs vajadzīga," spriež pētnieks.

Pamatprincips Kazaņska metodē fundamentāli ir tāds pats, kā informāciju saglabāja un nākamajām paaudzēm nodeva tie mūsu priekšteči, kas ieskrāpēja zīmējumus uz alu sienām un kala zīmes akmenī. Arī Kazaņska komanda nodarbojas ar "grebšanu", tikai šajā gadījumā tiek izmantots ārkārtīgi precīzs lāzers, kas stikla platē iededzina noteiktas formas mikroskopiskas iedobes dažādos leņķos.

Šī metode strādā ne tikai teorētiski "uz papīra". 2019. gadā, sadarbojoties "Microsoft" un "Warner Bros.", ar Kazaņska komandas izstrādāto metodi uz 7,5*7,5 milimetru liela un divus milimetrus bieza stikla kvadrātiņa tika iegravēta 1978. gadā uzņemtā filma "Supermens". Datus sekmīgi gan ierakstīja šajā datu nesējā, gan varēja pē tam nolasīt.

Salīdzinājumā ar šobrīd izplatītajiem datu nesējiem, šādai stikla plāksnītei nekait nedz ūdens, nedz milzu karstums (tās var pārciest pat ugunsgrēkus), nedz arī draudz ir spēcīgi magnēti vai elektriskās strāvas izraisīti bojājumi. Šis principā būtu digitālā laikmeta analogs gravējumiem uz alu sienām, un kā zinām, daudzi no tiem visai labi saglabājušies tūkstošiem gadu.

Taču, kā jau vienmēr, ja kaut kas izklausās pārāk labi, lai būtu patiesība, tad noteikti jābūt arī kādam zemūdens akmenim. Tā ir arī šajā gadījumā – tas ir datu ierakstīšanas un nolasīšanas ātrums, kas jāupurē datu nesēja izturības vārdā. Ja modernā, ātrā pusvadītāju diskā vienu terabaitu datu var ierakstīt aptuveni pusstundā vai nedaudz ilgākā laikā, tad ar lāzeriem stiklā līdzvērtīga apjoma datu ierakstīšanai nepieciešamas kādas 10 dienas. Tātad 500 terabaitu stikla plates piepildīšanai ar informāciju būtu nepieciešami kādi 13-15 gadi nepārtraukta procesa bez kļūmēm.

Tā kā fundamentāli tehnoloģija ir "atkosta", laiks ķerties pie uzlabošanas un niansēm. Kazaņskis šobrīd koncentrējas tieši uz risinājumiem, lai būtiski paātrinātu datu ierakstīšanas ātrumu un attiecīgi padarītu šo izgudrojumu jau praktiskāk pielietojamu. Pagaidām gan bez publicitātes pasākuma – filmas "Supermens" ierakstīšanas stikla platē – šī metode aizvien "dzīvo" Sauthemptonas Universitātes laboratorijā.

Tiesa, viena no tām gan arī jau atstājusi Zemi un pat Zemes orbītu. Kazaņska un kolēģu izstrādātā metode tika izmantota, lai nelielā stikla platē iegravētu zinātniskās fantastikas autora Aizeka Azimova triloģiju "Fonds". Šis disks atradās "Tesla Roadster" spēkratā, kurš 2018. gadā ar "Falcon Heavy" raķeti tika uzšauts kosmosā. Ja nu neticamā kārtā šī "Tesla" kādreiz sasniegtu citas saprātīgas būtnes, vai tām būtu tehnoloģijas, ar ko nolasīt stikla diskā iegravētu informāciju? Un vai tām patiktu "zemiešu" zinātniskās fantastikas literatūra? To mēs nekad neuzzināsim, taču datu nesēji, kas spēj izturēt plūdus, uguni un gadsimtus, gan samērā tuvā nākotnē var būt ikdienišķa realitāte.