面臨長期數據存檔成本和復雜性挑戰(zhàn)的企業(yè)可能很快就有了新選擇：一塊玻璃。

周三發(fā)布的新研究表明，一塊120毫米見方、僅2毫米厚的硼硅玻璃板可以在301層中存儲4.8TB數據，加速老化測試顯示數據在至少1萬年內保持完整。

"玻璃是一種抗水、抗熱、抗塵的永久數據存儲材料，"微軟研究人員在發(fā)表于《自然》科學技術期刊的論文中寫道。"我們已經掌握了并行高速寫入的科學原理，并開發(fā)了一種技術來對寫入的玻璃進行加速老化測試，表明數據應該能在至少1萬年內保持完整。"

該技術的早期版本需要熔融石英，這是一種只有少數制造商能生產的高純度玻璃。新發(fā)現表明該系統(tǒng)在硼硅酸鹽玻璃上同樣有效，硼硅酸鹽玻璃制造廣泛且成本顯著更低，使該技術向商業(yè)化邁進一步。

時機很關鍵。

根據論文引用的希捷研究，全球數據領域大約每三年翻一番，然而"大多數數字存檔系統(tǒng)依賴的介質會降解"，遠不能滿足法律、金融和監(jiān)管義務日益要求的數十年保存時間。

磁帶是目前部署最廣泛的存檔介質，反映了這些限制。LTO-10線性磁帶開放標準盒，作為當前的企業(yè)基準，可存儲30TB到40TB原生數據，速度為400MB/s，但額定保質期僅為30年。它需要16°C到25°C的氣候控制存儲，大約每五到十年需要遷移一次。

分析師表示，這種運營開銷才是磁帶的真正成本，而不是介質本身。"存檔系統(tǒng)很少因為磁帶盒按計劃化學降解而失效，"灰狗研究公司首席分析師桑奇特·維爾·戈吉亞說。"它們失效是因為兼容性窗口關閉、驅動器代際演進、固件支持停止以及機器人技術需要更新。"

加特納首席分析師維什什·迪夫亞指出，磁帶即服務模式已經將部分負擔轉移，將硬件生命周期管理轉移給提供商，并提供明確的服務級別保證。

"LTO磁帶仍然是企業(yè)冷存儲的基準，"他說。"每TB的介質成本保持較低，生態(tài)系統(tǒng)成熟，企業(yè)在管理更新周期方面有數十年的運營經驗。"

索尼的光盤存檔系統(tǒng)——主要的光學替代方案，每盒5.5TB，額定保質期100年——已于2025年3月停產，市場上沒有類似產品。

微軟的玻璃存儲項目Project Silica使用飛秒激光脈沖將數據編碼為玻璃內部名為體素的三維結構，每束25.6兆比特/秒，每比特能耗10.1納焦。

論文描述了兩種編碼方法。第一種方法是雙折射體素，修改玻璃的偏振特性。團隊將所需的激光脈沖減少到偽單脈沖技術——一個脈沖分裂以同時開始一個體素并完成另一個——實現更快的光束掃描。

第二種方法是相位體素，這是一項新發(fā)明，修改玻璃的相位特性，每個體素只需要一個脈沖。關鍵是，它在硼硅玻璃中有效，而雙折射方法無效。"相位體素中更高級別的三維符間干擾可以通過機器學習分類模型得到緩解，"研究人員寫道。

早期的Project Silica讀取器需要三到四個攝像頭來檢索數據；更新的系統(tǒng)只需要一個，完成了研究人員所描述的第一個完全演示的端到端玻璃存檔系統(tǒng)，從寫入存儲到檢索。

長期性聲明得到了團隊開發(fā)的非破壞性光學方法的支持，該方法可以就地測量體素降解，結合應用于已寫入硼硅玻璃樣本的加速老化技術。"對硼硅玻璃中已寫入體素的加速老化測試表明數據壽命超過1萬年，"研究人員指出。

對于企業(yè)買家來說，僅靠長期性無法說服他們。

"現實的總擁有成本比較必須在多十年生命周期范圍內建模，而不是采購周期，"戈吉亞說。"玻璃存儲通過潛在消除遷移周期重新構建了經濟曲線——減少勞動力、協(xié)調開銷和運營中斷。"然而，寫入速度仍然明顯慢于磁帶，使玻璃更適合超冷、低攝入的存儲環(huán)境。

合規(guī)性增加了另一個維度。編碼為永久光學修改的數據無法被覆寫，降低了勒索軟件暴露。但"合規(guī)是系統(tǒng)屬性，不是基底屬性，"戈吉亞警告說。"企業(yè)仍必須確保加密密鑰輪換、元數據索引和審計跟蹤完整性。1萬年的介質并不能消除展示治理紀律的義務。"

微軟在一篇單獨的博客文章中表示，Project Silica的研究階段現已完成。"我們繼續(xù)考慮從Project Silica中學到的經驗教訓，探索數字信息可持續(xù)長期保存的持續(xù)需求，"公司表示，但沒有披露商業(yè)化路線圖。

如果商業(yè)化，玻璃存儲不太可能取代磁帶。

"它更可能作為專業(yè)的超長期保存方案出現，而不是替代基于磁帶的冷存儲，"加特納的迪夫亞說。"任何新介質都必須在全棧方程式上競爭——經濟性、硬件、軟件和運營模式——而不僅僅是介質壽命。"

Q&A

Q1：微軟的玻璃存儲技術Project Silica是如何工作的？

A：Project Silica使用飛秒激光脈沖將數據編碼為玻璃內部名為體素的三維結構。一塊120毫米見方、2毫米厚的硼硅玻璃板可以在301層中存儲4.8TB數據，寫入速度為每束25.6兆比特/秒。

Q2：玻璃存儲相比傳統(tǒng)磁帶存儲有什么優(yōu)勢？

A：玻璃存儲的主要優(yōu)勢是極長的保存期限，數據可保存至少1萬年，而LTO-10磁帶只有30年。玻璃抗水、抗熱、抗塵，不需要氣候控制存儲，也無需定期遷移，能大大降低運營成本。

Q3：微軟的玻璃存儲技術什么時候能商業(yè)化？

A：微軟表示Project Silica的研究階段已完成，但沒有披露具體的商業(yè)化路線圖。分析師認為即使商業(yè)化，玻璃存儲也不會完全取代磁帶，更可能作為專業(yè)的超長期保存方案出現。