【ZOL中关村在线原创新闻】近日,微软研究院在国际顶级学术期刊《自然》上发表研究论文,正式推出一款全新的玻璃蚀刻存储系统,该系统被命名为Project Silica,在存储容量、保存时效及商业化可行性上均实现重要突破。


据悉,这款存储系统以玻璃为核心存储介质,一块规格为宽12厘米、厚2毫米的方形玻璃,就能实现4.84TB的数据存储,存储能力远超传统存储介质。在数据保存稳定性上,该系统表现尤为突出,室温环境下数据可稳定留存超过1万年,即便处于290摄氏度的高温极端环境中,其存储时效仍能维持1万年之久,彻底解决了长期数据归档易损坏、难留存的痛点。

Project Silica系统的核心技术依托飞秒激光玻璃直写技术,与以往同类技术相比,微软研究团队在存储介质选择上进行了关键优化——摒弃了此前应用的熔融石英玻璃,转而采用与厨房炊具、烤箱门材质相同的硼硅酸盐玻璃。这一调整成功破解了存储材料成本偏高、获取难度大的核心难题,为该技术的商业化落地扫清了重要障碍。


从技术参数来看,该系统实现了1.59Gbit/mm³的数据密度,可在玻璃内部构建301层存储结构,通过飞秒激光脉冲在玻璃内部形成纳米级形变完成数据编码,而单次激光脉冲的持续时间仅为几千万亿分之一秒,精准度与效率大幅提升。

为进一步优化写入效率,研究团队创新设计了两种写入方案,分别为双折射体素和相位体素。其中,双折射体素将形成单个体素所需的激光脉冲数缩减至2个,相位体素则仅需1个激光脉冲即可生成;同时,系统还实现了多体素并行写入,每束激光的写入吞吐量可达25.6Mbit/s,能量效率达到每比特10.1nJ,在高效写入的同时实现了能耗控制。


在数据读取环节,该系统采用单摄像头显微镜作为核心读取设备,通过检测玻璃内部不同区域的折射率差异,逐层捕获存储图像,随后结合卷积神经网络对图像进行处理,并借助低密度奇偶校验码完成纠错操作,全方位保障数据读取的完整性与准确性。

不过,目前该存储系统仍存在明显的应用瓶颈。据了解,其当前写入速度为66兆比特/秒,按照这一速度计算,要填满一块4.84TB的玻璃存储介质,所需时间将超过150小时,这一问题也成为制约Project Silica系统规模化应用的关键因素,后续微软研究团队将重点推进写入速度的优化升级。