I ett samhälle där data och information tar mer och mer plats sätts allt högre krav på rymlig och hållbar lagring. Genom att bestråla kiseldioxid med en extremt snabb laser har forskare tagit fram ett medium som kan lagra 360 terabyte data i över en miljon år.

En värld i behov av varaktig lagring

I nuläget genererar världen över 1,7 petabyte data varje minut. Medräknat i den siffran är allt från e-postmeddelanden, bilder tagna med digitalkamera, scannerbilder eller Twitter-inlägg till videoklipp, forskningsresultat eller publikationer. Varesig man anser att all genererad information är nyttig eller ej så behöver den lagras någonstans – och mycket av informationen behöver lagras under en lång tid.

Problemet idag är inte bara mängden data, då produktionen av hårddiskar än så länge hänger med i dataproduktionen, utan även hur länge den kan lagras. Hårddiskar klarar av att hålla data länge, då de använder sig av magnetiska domäner på metallskivor, och magnetiska domäner försvinner inte av sig själva i första taget. Däremot är hårddiskar väldigt bräckliga, och exempelvis en jordbävning skulle kunna räcka för att förstöra enorma mängder data i ett datacenter eller en serverhall.

1000px-MagneticMedia.svg

Funktionen bakom magnetisk hårddisklagring

Flashlagring har istället tagit fart som ersättare till magnetisk lagring, då exempelvis en SSD använder sig av transistorbaserad lagring som tål mer alla typer av stötar så länge inte själva transistorerna i minneskretsarna eller lagringskontrollern går sönder. Däremot kan inte flashlagring hålla data i all evighet, då laddningen förr eller senare lämnar kretsen eller den lagrade datan korrumperas, för att inte tala om att flashlagring kämpar mot svårigheterna att tillverka fortsatt mindre transistorer vilket även medför svårighet i att få fram mer lagringsutrymme.

1000px-Flash_cell_structure.svg

En minnescell från flashlagring

Problemet med en civilisation som besitter så stora mängder information är risken att förlora den, och den risken blir allt mer påtaglig. Varken flashlagring eller hårddiskar är ännu redo för jobbet att lagra mänsklighetens kunskap till kommande generationer i hundratals år utan att behöva bytas ut hundratals gånger på vägen. Det är något ett amerikanskt forskarteam nu hoppas kunna råda bot på.

Ultrasnabb laser och femdimensionell data

Vad forskarna på Optoelectronics Research Center vid University of Southampton och Eindhoven’s University of Technology presenterar i en avhandling har mer gemensamt med optiska skivor än det har med varesig flashlagring eller hårddiskar. Arbetet bygger på en teoretisk modell som presenterades 1996 i kombination med en utökad modell från 2009, men som först nu varit möjlig att genomföra i praktiken.

Nyckelverktyget för lagringstekniken är en kraftfull och extremt snabb laser. Under forskarnas experiment användes mer specifikt en laser kallad Pharos som producerar laserljus med 1 030 nanometers våglängd, vilket motsvarar infrarött ljus, och kan göra detta i extremt korta pulser på 280 femtosekunder – eller 280 biljarddelars sekund.

Sagda laser användes sedan för att bestråla tre lager med glasskivor av kiseldioxid och rista in information. Forskarna beskriver datalagringen som femdimensionell, vilket dessvärre inte har någonting att göra med parallella universum, utan snarare att det finns fem variabler som kan användas för att särskilja data.

illustration

Bild: 5D Data Storage by Ultrafast Laser Nanostructuring in Glass

Informationen kan regleras delvis i tre rumsdimensioner, det vill säga höjd, bredd och djup, och utöver dessa även i storleken på märkningen (som kan regleras med en lins) samt infallsvinkeln på ljuset. Genom att reglera alla dessa fem variabler kan betydligt mer information lagras på samma utrymme.

Resultatet är en lagringstyp som kan husera 360 terabyte digital data, i vad forskarna beskriver som närmast obegränsad tid, eller åtminstone över en miljon år. Lagrad data kan skyddas ytterligare med mer avancerade skal och kabinett. Forskarna demonstrerade sin princip genom att för första gången lagra ett digitalt dokument med tekniken.

Framtidens lagring – för framtida generationer

Implikationerna av den här typen av lagring är stora. Det rör sig inte, åtminstone inte i första taget, om någonting som konsumenter kan ha i sina persondatorer. Målet är istället ett betydligt större sådant – ett sätt att kunna lagra mänsklighetens historia och teknologiska, vetenskapliga och kulturella framsteg för kommande generationer.

”It is thrilling to think that we have created the first document [that] will likely survive the human race. This technology can secure the last evidence of civilization: all we’ve learnt will not be forgotten.”
– Peter Kazansky, professor vid Optoelectronics Research Center.

Flera sådana system skulle kunna lagras i datacenter eller bunkrar som en enorm säkerhetskopia på världens viktigaste informationstyper. Ett problem vore dock hur framtida generationer skulle dra nytta av informationen i ett scenario där själva läsverktyget, i det här fallet ett kraftfullt mikroskop, kanske inte längre finns tillgängligt. Den typen av dilemman är en av punkterna som kommer behöva ytterligare arbete.

Forskarteamet arbetar nu på att få tekniken marknadsförd, och hoppas kunna få den implementerad redan inom ett fåtal år.

Källa: ”5D Data Storage by Ultrafast Laser Nanostructuring in Glass” via Cnet

Relaterade artiklar:


Annons

3
Leave a Reply

Please Login to comment
3 Comment threads
0 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
3 Comment authors
Carl HolmbergDravondTidsdjuret Recent comment authors
  Subscribe  
senaste äldsta flest röster
Notifiera vid
Tidsdjuret
Medlem
Tidsdjuret

Hur många kiloquad var du nu Google hade???

Dravond
Medlem
Dravond

SÅ kommer frågorna hur stora är skivorna, vad skulle det kosta och vad har de för läs/skriv prestanda… Om det tar en dag att skriva 1TB kanske det skulle vara lite segt att skriva 360..

Carl Holmberg
Gäst
Carl Holmberg

[quote name=”Dravond”]SÅ kommer frågorna hur stora är skivorna, vad skulle det kosta och vad har de för läs/skriv prestanda… Om det tar en dag att skriva 1TB kanske det skulle vara lite segt att skriva 360..[/quote]

I och med att tekniken är tänkt för långtidslagring för att kanske låsas in i en bunker i flera sekel snarare än för konsumenter tror jag inte överföringshastigheterna satts i första rummet dessvärre… ^^