Projet Silica : du verre pour sauvegarder nos données

Depuis le développement d’internet, l’essor des nouvelles technologies suit un rythme effréné !
Nous produisons chaque jour, via celles-ci, toujours plus de nouvelles données de manière exponentielle.

Pour un usage quotidien et à échelle plus ou moins individuelle, ce sont les clés USB, les disques durs externes ou encore de plus en plus les sauvegardes en ligne (sur le cloud) qui nous permettent de sauvegarder ces précieuses données.

Les « Datacenters », ces fameux centres où sont stockées nos données cloud sur des centaines ou des milliers de serveurs se multiplient et la demande continue d’exploser.

D’ici 2023, on estime que plus de 100 zettaoctets* de données seront stockés dans le cloud. Pour répondre à cette demande, il est nécessaire de repenser fondamentalement la manière dont nous construisons ces systèmes de stockage à grande échelle, ainsi que les technologies de stockage sous-jacentes.

C’est justement en ce sens que Microsoft développe actuellement un nouveau système de stockage de données sur… du verre !

On vous explique tout dans notre article du jour.

*1 zettaoctet = 1000000000 teraoctet

Projet Silica : la révolution du stockage de données de Microsoft

Le projet Silica est développé par Microsoft Research depuis 2017. En collaboration avec plusieurs universités américaines, Silica conçoit la toute première technologie de stockage construite à partir du média, pour le cloud.

Le projet s’inspire des dernières découvertes sur les lasers ultra-rapides qui stockent des données dans du verre de quartz en utilisant des lasers femtosecondes. Le projet tient son nom du composant du quartz : le silice.

Concrètement, un laser femtoseconde encode les données dans le verre en créant des couches d’indentations et de déformations tridimensionnelles, à différents angles et profondeurs, et à échelle nanométrique.

Des algorithmes de Machine Learning prennent ensuite le relaipour lire les données en décodant les images et motifs créés lorsque de la lumière polarisée passe à travers le verre.

75,6 Go de données stockées sur un carré de quartz de 7,5 cm de côté et de 2 mm d’épaisseur !

Les chercheurs décrivent ce processus comme créant des voxels (volumetric pixels), des pixels (plus petits éléments d’une image) en trois dimensions.

La particularité du Project Silica est qu’il n’écrit pas les données sur une surface, comme c’est le cas pour les CDs et DVDs, mais les grave directement dans le quartz.

Une démonstration du projet Silica en collaboration avec Warner Bros !

Lors de sa conférence Microsoft Ignite le 4 novembre dernier à Melbourne, Microsoft a annoncé le stockage du film Superman (1978) sur un carré de verre de quartz de 7,5 cm de côté et de 2 mm d’épaisseur.

Cette collaboration avec la Warner Bros est loin d’être anodine ! En effet, c’est la société de production américaine elle-même qui a contacté les équipes de Microsoft Research après avoir pris connaissance du projet.

Comme de nombreuses entreprises du secteur, Warner est à la recherche de nouvelles technologies pour protéger sa vaste production cinématographique sans altérer la qualité des données. Cela concerne notamment les œuvres les plus anciennes.

Si rien n’est fait, plusieurs films de la première moitié du XXe siècle risquent de disparaître dans les années à venir.

Jusqu’à présent la Warner conservait trois copies de chaque élément :

• une copie physique originale
• deux copies numérisées distinctes

« La copie physique originale a une durée de vie limitée qui nécessite une migrationvers de nouveaux formats », explique Warner Bros.

Pour les films récents et tournés en format numérique, la société créait un troisième exemplaire en analogique via des négatifs de film en noir et blanc, ensuite placésdans une unité de stockage frigorifique avec contrôle strict de l’atmosphère.

A ces processus longs et coûteux, s’ajoutent par ailleurs une détérioration des matériaux.

Pour y pallier, le quartz peut supporter bien des épreuves comme l’eau, des chaleurs extrêmes, les ondes ou encore la détérioration même de la sa surface ainsi que « les autres menaces environnementales pouvant détruire des archives historiques ou des trésors culturels inestimables », avance Microsoft.

Réduire les coûts de stockage et conserver les données pendant des siècles 

Avec cette technologie, Microsoft entend réduire considérablement les coûts nécessaires au stockage de données et en assurer la pérennité.

L’entreprise souhaite bien entendu la mettre en oeuvre dans le cadre de ses services cloud, notamment à destination des entreprises (Microsoft Azure).

« Les coûts de stockage à long terme sont alimentés par la nécessité de transférer de manière répétée des données sur un nouveau support avant que les informations ne soient perdues », rappelle Microsoft.

Pour rappel, un disque dur a une durée de vie moyenne de trois à cinq ans et une bande magnétique de cinq à sept ans.

De son côté, le stockage sur quartz « permet de conserver les données pendant des siècles ».

D’autre part, les données n’étant gravées qu’une seule fois sur le quartz, elles ne subissent pas de dégradation comme lors d’un transfert de données classique.

Une dimension environnementale non négligeable

Autre facteur permettant de réduire les coûts de stockage, le côté plus « écologique » du quartz.

En effet, contrairement aux énormes disques durs et serveurs des Datacenters qui demandent un système de refroidissement permanent et très énergivore, le quartz n’a quant à lui pas besoin de système de climatisation ou d’aération.
Le quartz, non-polluant, est également disponible en grande quantité dans la nature.

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