Det produseres stadig mer digitale data, 403 millioner terabyte hver dag, ifølge analysetjenesten Exploding Topics.

Bilder, videoer, dokumenter og forskningsdata lagres på harddisker som har begrenset levetid. De magnetiske signalene svekkes, og komponenter går i stykker. 

Forskere i Microsoft presenterer nå et alternativ. Digitale data kan skrives inn i glass og lagres trygt i minst 10.000 år. 

På en glassbrikke som er tolv centimeter bred og to millimeter tykk, er det plass til to millioner bøker eller 5.000 filmer i 4K. 

Brikkene kan stues vekk uten at det trengs spesielle lagringsforhold, strøm eller vedlikehold – så lenge glasset ikke knuses. 

Bevare menneskehetens kunnskap og minner

Bjarte M. Østvold er assisterende forskningssjef ved avdeling for anvendt IKT-forskning ved Norsk Regnesentral. 

Han sier at langtidslagring av data er spennende og viktig for menneskeheten.

– Vi har mange historiske dokumenter og annet materiale som er viktig for fremtidige generasjoner, særlig menneskehetens kulturelle og vitenskapelige arv. 

Å sikre disse dokumentene er å være føre var dersom noe dramatisk skjer. 

– I så måte er dette en spennende teknologi. 

Lager små deformasjoner i glasset

Det er ikke første gang forskere har vist at data kan lagres i glass, men nå legger de fram et fungerende system med automatisert innskriving og avlesning. 

Forskerne i Silica-prosjektet hos Microsoft har brukt en rimeligere glasstype enn i tidligere forsøk. De bruker samme type glass som finnes i stekeovnsdører. 

Innskrivingen fungerer ved at ultrakorte, intense laserstråler lager små deformasjoner i glassbrikken. Hvert punkt kalles en voxel, 3D-varianten av en piksel. 

For hvert punkt lager laserstrålen en plasma-indusert nano-eksplosjon, forklarer forskerne til Nature. Dette påvirker strukturen inni glasset og endrer hvordan lys reiser gjennom det. 

Forskerne kan skrive på 300 lag inni den tynne glassbiten ved å endre dybde og fokus på laseren. 

For å lese dataene brukes et mikroskop med kamera som fanger opp hvordan lys reiser forbi punktene. En algoritme skiller vekk støy og tolker bildene tilbake til data, ifølge Science. 

Tester gjort i den nye studien tilsier at glassbrikkene skal være lesbare i 10.000 år selv om de lagres ved 290 grader.

Passer for det man vil spare på lenge

Vi kommer nok ikke til å lagre alt fra meldinger til jobb-dokumenter på glass med det første. 

– Menneskeheten produserer enorme mengder data hver dag. Det er ikke alt av det som er verdt å ta vare på, sier Østvold.

– Når man lagrer data, er det noen ting som er viktige: Hvor fort man kan lagre det, hvor raskt kan man finne fram til det igjen, og hvor hurtig kan man lese det av. 

– Initiativet med å lagre i glass er nok mer rettet mot det man trenger å lagre i veldig lang tid.  

Harddisker må byttes jevnlig

Østvold bekrefter at dagens lagringsteknologi – hardisker og magnetbånd – blir slitt og har en utløpsdato. 

– Alle som har hatt en PC med en harddisk veldig lenge, vet at de krasjer etter en stund. I alle fall den gamle typen harddisker hvor det var bevegelige deler. Etter sju, åtte år var det ganske sannsynlig at noe gikk galt. 

Harddisker og magnetbånd lagrer data ved at små punkter på en metallfilm er magnetisert i ulike retninger. Dette representerer nuller og enere, ifølge Nature. 

– De er sårbare for sterke magnetfelt. Hvis man er veldig uheldig, kan data bli borte, sier Østvold.

I store server-parker må harddiskene byttes ut jevnlig. Det er det rutiner for.

Ved langtidslagring i hundrevis av år er det viktig at man kan lagre dataene på samme medium over lang tid, sier Østvold. 

– Om en skal overføre fra et medium til et annet i fremtiden, er det alltid forbundet med en viss risiko for at noe går galt. Hvis man må gjøre det jevnlig, slik som med dagens systemer, har det også en økonomisk og en miljømessig kostnad. 

Flere måter å gjøre det på

Forskere har tidligere eksperimentert med andre måter å bevare informasjon i lang tid på, som å kode data i DNA. 

Romsonder som Pioneer og Voyager er sendt opp med plater som skal fortelle noe om menneskeheten til eventuelle romvesener, og en minnekrystall i Østerrike skal bevare DNA-et vårt i milliarder av år. 

Forskere ved Norsk Regnesentral har jobbet med det norske selskapet Piql i Drammen. Piql tilbyr langtidslagring på fotografisk film, en type filmruller som er laget for å være spesielt holdbare. De skal vare i minst tusen år. 

Selskapet har også startet en stiftelse, The Arctic World Archive, hvor minner og kunnskap fra menneskeheten lagres på fotografisk film i en nedlagt gruve på Svalbard. 

Norsk Regnesentral og forskere i Malaga har jobbet sammen med Piql med å designe en bruksanvisning for hvordan fremtidens mennesker skal få tilgang til dataene.

En bruksanvisning for fremtiden

Hvis filmen inneholder en spillefilm, går det greit, da kan man se bildene på rullen. Det blir noe annet om filmen inneholder digitalt kodede dokumenter og bilder som bare vil se ut som støy, sier Østvold. 

– Om tusen år finnes ikke datamaskinene eller programmene vi har i dag. Filmen må inneholde instruksjoner for hvordan den skal dekodes. 

– Måten det ble løst på, er at filmen inneholder en beskrivelse av en veldig enkel datamaskin og en enkel maskin som kan lese selve filmen, sier Østvold om Piql-prosjektet. 

Dette er beskrevet på tre måter som vises som bilder i starten av filmrullen. Les mer i den vitenskapelige artikkelen publisert i IEEE Access. 

Dersom også glassbrikker skal lagres i tusenvis av år, må de tilby en beskrivelse for hvordan fremtidige mennesker kan hente ut informasjonen, påpeker Østvold. 

Referanse: 

Microsoft Research Project Silica Team: «Laser writing in glass for dense, fast and efficient archival data storage», Nature, 18. februar. 

Opptatt av teknologi?

Følg den nyeste utviklingen innen kunstig intelligens, energi, sosiale medier og roboter med nyhetsbrev fra forskning.no.

Meld meg på