かつてデータはフロッピーディスクやCD、USBメモリに保存されていたが、いずれも永続性に欠ける。家族写真を次世代へ残すため、多くの人々は複数のハードディスクやクラウドサービスへ絶えずバックアップを繰り返している。そんな中、Microsoftの研究チームがガラスにデータを記録し10000年以上保存できる技術を発表した。Project Silicaと呼ばれるこの技術は、レーザーでガラス内部の原子構造を3次元的に変化させ、LEDとマイクロスコープで読み取る仕組みである。書き込み速度は既存技術より遅いが、耐久性は圧倒的に優れている。消費者向け製品化には時間がかかるものの、クラウドアーカイブサービスとしての展開が見込まれる。一方、消費者市場ではSeagateの熱アシスト磁気記録ハードディスクや、高速かつ電源オフでもデータを保持できるMRAMなど、新たなストレージ技術が実用化されつつある。
データ保存の歴史と課題
かつて私たちはファイルをフロッピーディスクに保存していました。その後コンパクトディスク、そしてUSBメモリへと移行しましたが、これらのどれも一生涯持続するものではありません。私の家族では、家族写真を常にあるコンピュータから別のコンピュータへ、古い外付けハードディスクから新しいものへとコピーし続けています。さらに、孫ができる頃には存在しないかもしれない企業の3つの異なるクラウドサービスにも保存しています。
Microsoftの革新的技術
そこにMicrosoftが登場しました。同社の研究チームは、ガラスにデータを読み書きすることに成功したと発表しました。そのガラスの中では、データが10000年以上持続する可能性があるのです。10000年ですよ。考古学者があなたのトイレの自撮り写真について博士論文を書くのに十分な期間です。
Project Silicaの仕組み
このニュースはどれほど重要なのでしょうか。そして、消費者向け電子機器のためのデータストレージには、他にどのようなアップデートが到来しているのでしょうか。見ていきましょう。Microsoftの新しい論文は、彼らが「Project Silica」と呼ぶものに関するものです。アイデアはガラスにデータを保存するというものです。表面に刻むのではなく、ガラスの内部に3次元すべてにわたってレーザーで書き込むのです。
レーザーを使って原子配置を微妙に変更し、ガラスの屈折率がわずかに異なるようにするか、光の伝播が偏光に依存するようにします。これは複屈折と呼ばれています。情報を読み取るには、単純に可視光領域のLED光でガラスを照らし、顕微鏡でスキャンします。
技術的特性と性能
複数の異なる方向から異なる層に光を集中させることで、特定の位置を特定します。これにより、データの完全な3D再構成が得られます。彼らがこれに取り組んでいる主な理由は、この媒体が特に耐久性に優れているためです。しかしもちろん、私たちは他の数値も知りたいところです。
このストレージ媒体の潜在的なデータ密度は、体積あたり典型的なハードディスクの約2倍から4倍になります。書き込み速度については、約毎秒4メガバイトと報告されています。これは最新世代のドライブより約50倍遅いです。
ですから、写真をバックアップしたい場合、これは「戦争と平和」を読み直す良い機会になります。他方、これは研究室での実証であって、最終的な技術ではありません。改善できる余地は現実的にあると思われます。読み取り速度は明記されていませんが、耐久性のある保存という観点では、状況はかなり良好であることは明らかです。
実用化への道のり
数ヶ月前にお話ししたDNAストレージよりもはるかに実用的です。とはいえ、これは近い将来消費者市場に登場する製品ではありません。なぜなら、書き込みと読み取りのメカニズムがかなり複雑で、少なくとも現時点では、専門的でかなり高価な機器を必要とするからです。より可能性が高いのは、アーカイブ目的のクラウドサービスとして利用可能になることです。
消費者市場での新技術
しかし、消費者市場に登場しようとしているデータストレージの他の発展があります。今日のハードディスクは、小さな電磁石を使ってディスクの小さな領域の磁化を反転させています。同じ体積により多くのデータを保存したい場合は、これらの領域のサイズを縮小する必要があります。
しかし、より小さな領域はランダムな熱雑音に対してより敏感になります。したがって、偶発的に反転する可能性が高くなり、エラーが発生します。これを避けるには、ノイズに対してより敏感でない材料を使用する必要があります。しかし、それは磁化を反転させるのがより難しいことを意味します。
小さな電磁石を動作させるには、より強い電流が必要になり、それがより多くの熱を発生させ、熱は今度はノイズを生成します。これは本当に難問です。この問題を回避する賢いアイデアは、磁化の反転が難しい材料を使用し、書き込みたい領域を小さなレーザーで短時間加熱することです。これにより磁化の反転が容易になります。こうすることで、ディスク上により密にデータを詰め込むことができます。
熱アシスト磁気記録
これは熱アシスト磁気記録と呼ばれています。この種のハードディスクの最初のタイプはSeagate社から来ており、数ヶ月前に販売が開始されました。Western Digitalも同様の製品に取り組んでいます。登場しつつあるもう一つの発展はMRAM、つまり磁気抵抗ランダムアクセスメモリで、電子のスピンに情報を保存します。
MRAM技術の可能性
ランダムアクセスメモリはデバイスの作業メモリです。現在、これらのデータはデバイスの電源を切ると失われます。MRAMの場合はそうではありません。デバイスの電源を切ってもデータを保持できます。さらに良いことに、非常に高速です。現在の標準メモリのアクセス時間は通常約50ナノ秒程度です。
MRAMでは、数ナノ秒の範囲でこれを実現できます。つまり、今後数年間でデータストレージスペースは縮小し続ける可能性が高いということです。電話は高速化し続け、私たちははるかに効率的に時間を無駄にすることになります。素晴らしいことになるでしょう。ですから、チャンネル登録を忘れないでください。
インターネットセキュリティの重要性
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