‘Dự án Silica’ của Microsoft là công nghệ lưu trữ dữ liệu trên thủy tinh, tạo ra kho lưu trữ vĩnh cửu có thể lưu trữ dữ liệu trong 10.000 năm.
Lưu trữ dữ liệu vĩnh viễn mà không cần tiêu thụ điện năng, dự kiến sẽ mang đến sự thay đổi lớn cho cách thức vận hành trung tâm dữ liệu và ngành công nghiệp bộ nhớ máy tính.
Hiện tại, tốc độ lưu trữ còn chậm, nhưng đang được cải thiện bằng cách sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI), và dự kiến sẽ được áp dụng vào dịch vụ đám mây ‘Azure’ trong tương lai.
“Dự án Silica” đang được Microsoft phát triển là một công nghệ đột phá lưu trữ dữ liệu bên trong các mảnh kính. Vượt qua những giới hạn của ổ cứng truyền thống, công nghệ này đã hiện thực hóa kho lưu trữ dữ liệu bán vĩnh cửu với tuổi thọ lên đến 10.000 năm. Nếu công nghệ mới này được thương mại hóa, mô hình vận hành trung tâm dữ liệu dự kiến sẽ có những thay đổi lớn.
🔷 “Dự án Silica” của MS không cần điện năng
“Dự án Silica” mà Microsoft (MS) công bố vào năm ngoái là một công nghệ mới lưu trữ dữ liệu trong tinh thể thạch anh. Phương thức hoạt động dựa trên việc khắc dữ liệu bằng ánh sáng, và một khi dữ liệu được lưu trữ, nó có thể được bảo quản an toàn trong khoảng 10.000 năm.
Điểm cốt lõi của công nghệ này chính là không tiêu thụ điện năng. Khác với ổ cứng truyền thống dựa trên chất bán dẫn, công nghệ này hoàn toàn không sử dụng điện nhưng vẫn có thể lưu trữ dữ liệu vĩnh viễn. Điều này hứa hẹn sẽ mang lại tác động tích cực đến vấn đề môi trường.
🔑 Nguyên lý hoạt động của Silica là ‘ánh sáng’
Công nghệ Silica hoạt động dựa trên việc sử dụng laser femto giây. Bằng cách bắn những xung laser mạnh mẽ trong thời gian cực ngắn vào tinh thể thạch anh, các vùng tiếp xúc với laser sẽ thay đổi một cách vi mô, tạo ra một loại cấu trúc lưới 3 chiều gọi là ‘voxel’.
Các nhà nghiên cứu của MS cho biết, bằng cách khắc các voxel theo cách này, họ có thể lưu trữ tối đa 7TB dữ liệu trên một mảnh kính Silica. Tính theo một bộ phim thông thường dung lượng 4GB, thì có thể lưu trữ được khoảng 1750 bộ phim. Khi cần đọc dữ liệu đã lưu trữ, người ta sẽ sử dụng kính hiển vi để đọc các mẫu voxel và giải mã chúng.
🔶 Vận hành trung tâm dữ liệu bằng Silica
Tại sao MS lại phát triển một công nghệ phức tạp như vậy? Đó là do những hạn chế của công nghệ ổ cứng truyền thống. Mặc dù SSD đã trở nên phổ biến trên các máy tính cá nhân, nhưng đối với các trung tâm dữ liệu, ổ cứng vẫn là thiết bị lưu trữ chính.
Tuy nhiên, sau khoảng 3-5 năm sử dụng, ổ cứng sẽ trở nên không ổn định dần, và trong trường hợp xấu nhất có thể bị hỏng, dẫn đến nguy cơ mất dữ liệu. Vì lý do này, các nhà điều hành trung tâm dữ liệu phải liên tục chạy đua với thời gian, thực hiện các thao tác sao lưu và di chuyển dữ liệu.
Ngược lại, Silica có tuổi thọ 10.000 năm, có khả năng lưu trữ dữ liệu bán vĩnh cửu. MS cho biết họ đang có kế hoạch tích hợp Silica vào dịch vụ điện toán đám mây ‘Azure’ trong vòng 3-5 năm tới. Nếu Silica được thương mại hóa với tốc độ nhanh, liệu cách thức vận hành trung tâm dữ liệu có thay đổi hoàn toàn?
🌐 Sự ‘thay đổi địa chấn’ trong ngành công nghiệp bộ nhớ máy tính là điều không thể tránh khỏi
Tất nhiên, công nghệ Silica vẫn chưa hoàn hảo. Tốc độ ghi dữ liệu chậm là một nhược điểm lớn, nhưng các nhà nghiên cứu của MS gần đây đã đạt được thành công trong việc tăng tốc độ ghi lên 30 Mbps bằng cách sử dụng công nghệ AI.
Mặc dù hiện tại vẫn chưa đạt đến mức của ổ cứng thương mại, nhưng tốc độ xử lý dữ liệu của Silica đang được cải thiện dần, điều này đã thu hút được sự kỳ vọng của ngành công nghiệp. Và nếu MS đưa Silica vào sử dụng trong dịch vụ của mình, nhiều người dự đoán ngành công nghiệp bộ nhớ máy tính nói chung sẽ có những thay đổi lớn.
Nếu một kho lưu trữ vĩnh viễn có khả năng lưu trữ dữ liệu an toàn trong 10.000 năm sau khi ghi dữ liệu xuất hiện, vấn đề hạn chế về tuổi thọ mà các trung tâm dữ liệu phải đối mặt bấy lâu nay sẽ được giải quyết triệt để. Silica, sản phẩm đầy tham vọng của MS, đang thu hút sự chú ý của toàn ngành công nghiệp IT và báo hiệu một cuộc cách mạng trong lĩnh vực lưu trữ dữ liệu.
