Microsoft hat die Forschungsarbeiten am Projekt Silica abgeschlossen, das die Archivierung von Daten in Glasplatten für bis zu 10.000 Jahre ermöglicht. Die Technologie nutzt Femtosekundenlaser, um Informationen dreidimensional zu speichern und schafft so ein Medium, das resistent gegen Wasser, hohe Temperaturen und Erschütterungen ist. Die größte Herausforderung bleibt jedoch die extrem lange Schreibzeit, die einen kommerziellen Einsatz in naher Zukunft ausschließt.
Jahrtausende der Datenhaltbarkeit
Die Glasmedien des Projekts Silica sollen 10.000 Jahre lang unversehrt überdauern und resistent gegen Faktoren sein, die herkömmliche Festplatten zerstören.
Speicherung mit Femtosekundenlaser
Daten werden mit ultrakurzen Laserimpulsen in die Glasstruktur eingebrannt und erzeugen ein dreidimensionales Gitter aus mikroskopischen Vertiefungen.
Enorme Kapazität und langsames Schreiben
Eine einzelne Platte kann 4,8 Terabyte Daten aufnehmen, doch ihre vollständige Beschreibung dauert derzeit über 18 Tage.
Abschluss der Forschungsphase
Microsoft hat das Projekt als Grundlagenforschung abgeschlossen, ohne Ankündigung einer schnellen Markteinführung der Technologie.
Microsoft hat das mehrjährige Forschungsprojekt namens Silica formell abgeschlossen, dessen Ziel es war, eine Methode zur Archivierung digitaler Daten für Tausende von Jahren zu schaffen. Die Technologie basiert auf der Speicherung von Informationen in rechteckigen Platten aus Borosilikatglas mit einer Dicke von etwa 2 Millimetern. Mithilfe eines Femtosekundenlasers werden die Daten in die Materialstruktur eingebrannt und erzeugen ein dreidimensionales Gitter aus mikroskopisch kleinen Strukturen, sogenannten Voxeln. Die Auslesung erfolgt durch Beleuchtung des Mediums mit polarisiertem Licht und Analyse des Bildes durch maschinelle Lernalgorithmen, wobei das Medium selbst unbeweglich bleibt.
Versuche, Datenträger zu schaffen, die Jahrhunderte oder Jahrtausende überdauern können, reichen bis in die Antike zurück, von Tontafeln bis hin zu Papyrus. Im digitalen Zeitalter ist die Herausforderung besonders dringend, da herkömmliche Speichermedien – Festplatten, Magnetbänder, CDs – innerhalb von nur wenigen Jahrzehnten degradieren und den Verlust enormer Wissens- und Kulturbestände drohen.
Ein entscheidender Vorteil von Glasmedien ist ihre außergewöhnliche Haltbarkeit. Wie in der Fachzeitschrift „Nature” veröffentlicht wurde, sind sie resistent gegen Wasser, Magnetfelder, extreme Temperaturen und physische Erschütterungen. Diese Eigenschaften ermöglichen die Lagerung in passiven, nicht klimatisierten Archiven, was die Kosten der Langzeitlagerung im Vergleich zum Betrieb von Rechenzentren radikal senkt. Die Hauptforscherin des Projekts, Antje Weisheit, betonte die Bedeutung dieser Technologie für den Schutz des zivilisatorischen Erbes.
„This is an exciting step towards solving one of the biggest challenges of our time: how to preserve our digital heritage for future generations.” (Dies ist ein aufregender Schritt zur Lösung einer der größten Herausforderungen unserer Zeit: wie wir unser digitales Erbe für zukünftige Generationen bewahren können.) — Antje Weisheit
Trotz vielversprechender Haltbarkeitsparameter kämpft die Technologie mit erheblichen Einschränkungen, die ihren kommerziellen Einsatz blockieren. Die grundlegende Barriere ist der extrem langsame Schreibprozess. Um die gesamte verfügbare Kapazität des Mediums von 4,8 TB — Kapazität der Glasplatte zu füllen, sind derzeit über 18 Tage ununterbrochener Laserarbeit erforderlich. Zum Vergleich: Moderne Festplatten-Arrays können eine ähnliche Datenmenge innerhalb weniger Stunden schreiben. Darüber hinaus sind die Schreib- und Lesegeräte groß, komplex und sehr teuer, was sie außerhalb spezialisierter Forschungszentren unpraktisch macht.
Vergleich von Langzeitspeichermedien: Voraussichtliche Haltbarkeit: 30-50 Jahre (LTO-Band) → 10.000 Jahre (Glas); Schreibzeit für 5 TB: ~3 Stunden (SSDs) → ~19 Tage (Glas); Umweltresistenz: Benötigt Klimatisierung → Resistent gegen Wasser, Magnetismus, Erschütterungen
Die Ankündigung von Microsoft enthielt keine Ankündigungen für weitere intensive Entwicklungsarbeiten oder einen Zeitplan für die Markteinführung eines Produkts. Das Unternehmen präsentierte Projekt Silica als erfolgreichen Abschluss einer Phase der Grundlagenforschung, die das Wissen über die Möglichkeiten der Datenspeicherung erweitert hat, jedoch ohne direkten Weg zur Kommerzialisierung. In der Kommunikation wurde betont, dass die Technologie im Forschungsbereich bleibt und die Grundlage für zukünftige, praktischere Lösungen bilden könnte, möglicherweise in Zusammenarbeit mit Nationalarchiven oder Kulturinstitutionen.
Mentioned People
- Antje Weisheit — Hauptforscherin des Projekts Silica bei Microsoft Research