Gli hard disk del futuro saranno di vetro: lo studio di Microsoft sulla conservazione dei dati a lungo termine

In un articolo, pubblicato sulla rivista Nature, Microsoft propone un’idea destinata a rivoluzionare il modo in cui l’umanità conserverà dati e conoscenza in futuro. La ricerca nasce dal team di Project Silica, un progetto nato nell’azienda di Redmond diversi anni fa: l’obiettivo? 

Trovare un nuovo supporto più duraturo per la conservazione dei dati, in alternativa agli attuali nastri magnetici e dischi rigidi che si degradano nel giro di un decennio. La soluzione sta nei materiali, nello specifico nel vetro che può essere inciso e preservato nel tempo. Vediamo nel dettaglio di cosa si tratta. 

Gli attuali dischi rigidi (HDD) ospitano dati che vengono “trascritti” convertendo le informazioni in segnali magnetici binari (0 e 1). Funzionano grazie a piatti rotanti rivestiti in materiale fotomagnetico, coperta da miliardi di minuscoli aghi magnetici. Per scrivere le informazioni, i dati, sui dischi magnetici una testina passa sopra questi e li inverte a seconda che debbano rappresentare uno 0 (ago in giù) o un 1 (ago in su). 

Questa tecnologia, tuttavia, non è eterna: fattori interni o anche esterni possono causare un degradamento degli HDD dopo circa 5-10 anni di attività costante. Le principali cause possono essere di natura meccanica, come l’usura naturale dei componenti, o anche quello che viene definito “Data degradation” (o “data rot”): col tempo i piccoli “aghi” possono cambiare posizione o orientamento a causa di indebolimento o delle interferenze dei campi magnetici vicini.

Project Silica è un programma sviluppato nel dipartimento Microsoft che si occupa di ricerca, ha quindi proposto una soluzione al naturale decadimento dei dati su dischi rigidi. Un materiale che l’umanità conosce da tempo, duraturo e resistente: il vetro, un materiale che resiste al tempo, alle temperature estreme e all’umidità. «I dati vengono archiviati in vetro di quarzo», spiegano i ricercatori, «un supporto WORM economico e durevole, a prova di campi elettromagnetici, con una durata di vita che va da decine a centinaia di migliaia di anni». 

Un metodo che soddisferebbe la naturale e sempre più attuale domanda di memoria, insita nell’umanità sin dall’alba dei tempi: conservare la conoscenza accumulata finora in maniera permanente, per le generazioni future, al sicuro dall’incuria umana e dai disastri naturali che possono comprometterli. Una domanda che si è sempre più intensificata nell’era digitale. Con una soluzione sicura, a lungo termine ed anche sostenibile dati i bassi costi di produzione e manutenzione delle lastre di vetro.
Ma come si scrivono i dati su lastre di vetro sottili appena 2 millimetri? Nel paper pubblicato dai ricercatori di Project Silica viene proposto proprio il metodo innovativo per poter riprodurre la scrittura dei dati sui dischi di vetro in scala industriale, rendendolo così effettivamente implementabile nei data center del futuro. Sono due i punti chiave di questo passaggio: 

1. I bit vengono trasformati in gruppi di simboli e incisi come voxel, ovvero la versione tridimensionale di un pixel
2. A scrivere i dati sul vetro sarà poi un laser a femtosecondi, ovvero un laser che emette impulsi ultrabrevi

I vantaggi in termini di mole di dati trasferiti è evidente: con questa tecnologia è possibile archiviare più di 4TB di dati su una singola lastra di vetro di 12 centimetri quadrati.