Les scientifiques russes, sur les instructions du Fonds de recherche avancée (FPI), développent un "disque éternel" pour stocker les données. Un appareil en verre de quartz, qui n'a pas peur du feu, de l'eau et des radiations, pourra stocker 1 To d'informations pendant jusqu'à 100 mille ans, tandis que les médias modernes sont capables de stocker des données - qu'il s'agisse de documents gouvernementaux ou de photos de famille - pendant 60 ans au mieux. Et même si vous oubliez le "disque éternel" quelque part sur la lune pendant des centaines de milliers d'années, le chercheur pourra regarder le film enregistré dessus.
Ivan Glebov, chef du laboratoire de nanostructuration laser du verre à l'Université russe de technologie chimique du nom de V. I., a parlé de l'état actuel du développement et des perspectives de son application dans un entretien avec TASS. DI. Mendeleev - l'un des laboratoires de la Fondation pour la recherche avancée.
Quel est le «lecteur flash éternel» sur lequel vous travaillez?
- La définition la plus proche de notre développement peut être "disque d'archive éternel". C'est un support d'information ultrastable à base de verre nanostructuré par rayonnement d'un laser femtoseconde, c'est-à-dire un laser qui génère des impulsions lumineuses ultracourtes, des dizaines ou des centaines de femtosecondes avec une puissance de crête ultra élevée. C'est le nom officiel du projet.
En termes simples, nous créons un support physique qui pourrait stocker les informations enregistrées dessus pendant une durée illimitée, selon nos normes. De plus, il doit protéger les informations des «urgences»: incendies, radiations, ondes électromagnétiques.
Le projet comprend trois volets: les médias, l'enregistrement des données et les technologies de lecture. "Disk" est un verre de quartz sous forme de CD d'un diamètre standard de 12 cm, épaisseur - 1,2 mm, poids - 300 g. L'enregistrement est réalisé à l'aide d'un laser femtoseconde, la lecture est réalisée sur la base d'une unité d'analyse dynamique de biréfringence développée par notre co-contractant Institut de Recherche "Polyus" … La vitesse d'enregistrement actuellement obtenue est d'au moins 36 Mbps, ce qui équivaut au Blu-Ray. La vitesse de lecture résultante est jusqu'à 50 Mbps.
Quel est le principe de fonctionnement du disque?
- Le principe de l'enregistrement et de la lecture des informations est similaire au principe des disques optiques (CD / DVD / Blue-Ray) - à l'aide d'un laser "d'enregistrement", des points stockant des informations sont créés dans le disque, analogues aux fosses des disques optiques ordinaires. A l'aide du lecteur, les données sont transmises à l'appareil récepteur, traitées et entrées dans l'ordinateur sous forme de données audio, vidéo, graphiques ou textuelles.
Vidéo promotionelle:
Pourquoi avons-nous besoin d'un "disque éternel", étant donné le large éventail de moyens de stockage des informations disponibles dans le monde?
- L'humanité stocke des informations depuis plus de 10 mille ans et pendant ce temps a créé de nouveaux supports d'information: des murs des grottes, des feuilles de papyrus et des tablettes cunéiformes aux disques magnétiques et optiques.
Mais la durée de conservation des données sur les supports modernes est négligeable, même en comparaison avec des livres imprimés ou des tablettes d'argile. Si les historiens modernes parviennent à extraire des informations de manuscrits trouvés vieux de plus de 1000 ans, alors les historiens du futur ne pourront pas extraire des informations des supports de données modernes.
La durée de stockage moyenne des informations sur les supports de stockage les plus courants - les disques durs (HDD / SSD), selon les fabricants, ne dépasse pas 50 ans, sur les disques optiques (CD / DVD / Blu-Ray) - pas plus de 60 ans, sur les supports de bande (banderoles), selon des prévisions optimistes, les informations peuvent être stockées jusqu'à 100 ans. Ainsi, la préservation des informations nécessitant un stockage archivistique pendant plus de 100 ans est menacée. Une réécriture régulière et une sauvegarde obligatoire des informations sont nécessaires, ce qui, d'une part, augmente considérablement le coût de stockage des données et, d'autre part, augmente la probabilité de perdre une partie des informations lorsqu'elles sont transférées sur un nouveau support.
Combien de temps le "disque éternel" peut-il stocker des informations?
- Notre projet est dédié à la création d'un support de données capable de stocker des informations depuis plus de 10 mille ans: c'est plus long qu'il ne l'a été depuis l'époque supposée de la construction de la pyramide de Khéops. Dans des conditions de stockage standard, il sera possible de lire des informations à partir d'un disque avec un minimum d'erreurs, même après 100 000 ans. De plus, notre "disque éternel" pourra résister au feu, aux inondations et même à un long vol dans des conditions de rayonnement cosmique.
À quel stade en est la mise en œuvre du projet?
- Le projet a démarré en 2015 et a été conçu pour trois ans. Nos objectifs étaient: le développement d'une technologie d'enregistrement / lecture d'informations sur un disque de quartz, la sélection et la création du matériau de support requis et, surtout, la confirmation de la possibilité d'atteindre les indicateurs techniques cibles. Ces objectifs sont désormais atteints.
Nous établissons maintenant des contacts avec des consommateurs potentiels de cette technologie et nous préparons le début des travaux de développement en 2018.
Quand pouvons-nous nous attendre à ce que le disque éternel apparaisse sur le marché?
- Nous prévoyons de lancer des projets pilotes avec la Russian Book Chamber, la Russian State Library, des archives d'État d'ici 2019, et d'ici 2021, nous prévoyons de lancer une production pilote pour amener le «disque éternel» sur le marché commercial.
Autrement dit, l'armée, les agences gouvernementales, les archives deviendront les principaux consommateurs de la nouvelle technologie?
- Nous avons deux concepts d'application de la technologie. Le premier concerne les fonds de réserve pour la documentation. Il existe des référentiels contenant des copies de sauvegarde de documents particulièrement précieux - gouvernementaux, culturels, scientifiques, techniques, etc. Ces installations de stockage, en particulier, sont situées dans des installations à haut risque, par exemple des usines chimiques, des centrales nucléaires. En cas d'accident, d'attaque terroriste ou de guerre, ces fonds vous permettront de récupérer des données. Désormais, dans ces fonds, les informations sont stockées sous forme de microphotocopies de documents imprimés, de documents manuscrits ou de documents numériques qui peuvent mourir dans le même incendie. Eternal Disks aidera à résoudre ce problème.
Le deuxième concept est le stockage à froid des données. Les grandes entreprises informatiques passent à la division «température» des informations stockées: les données «chaudes» sont disponibles en permanence à grande vitesse sur les supports SSD; L'accès aux données "chaudes" est moins fréquent, la vitesse d'accès est plus faible et le support HDD peut être utilisé; Les données "froides" sont rarement consultées, la vitesse est de peu d'importance ici, l'essentiel est la fiabilité et la sécurité et le faible coût de stockage.
De nombreuses entreprises informatiques comme Facebook utilisent des disques optiques (DVD / Blu-Ray) pour le stockage à froid. Cela permet d'économiser le coût de stockage de données qui peuvent rester non réclamées, par exemple des millions de photos sans likes, car le maintien d'une archive sur des disques optiques n'a pas besoin de dépenser de l'énergie tout le temps, il suffit de les dérouler au bon moment. Mais le SSD et le disque dur consomment énormément d'énergie même en mode veille. Les disques en verre «éternels» peuvent être une excellente solution pour le stockage de données «à froid» - «des tonnes» de photos peuvent être stockées dans le «pergélisol d'information».
Ainsi, les principaux consommateurs de «disques éternels» seront les archives, les musées, les bibliothèques, les agences gouvernementales, l'armée, les banques, les entreprises des sociétés d'État qui ont besoin de stocker des informations de plus en plus importantes: copies numériques de la documentation gouvernementale, rapports, fonds de bibliothèque et de musée. En outre, le "disque éternel" sera largement demandé par les entreprises informatiques utilisant le stockage de données "à froid". On prévoit que d'ici 2020, plus de 44 millions de To (44 zettaoctets) de données seront accumulés dans le monde, c'est-à-dire qu'il y aura beaucoup de sociétés informatiques - des consommateurs potentiels de notre développement.
Les médias seront-ils disponibles sur le marché plus large? Combien ça coûtera?
«Nous créons une technologie de stockage qui doit absolument être vendue. Déjà maintenant, au stade de la recherche scientifique et technique, nous recevons des propositions de coopération de la part d'entreprises publiques et d'entreprises informatiques privées.
Le coût du support lui-même, ainsi que le coût des dispositifs d'enregistrement et de lecture de données, sont désormais difficiles à déterminer, car le projet en est au stade de développement technologique et de prototype. D'autre part, le coût de fabrication du verre de quartz est plusieurs fois inférieur à celui d'autres matériaux optiques et sa production est établie dans les principales entreprises verrières de Russie. Autrement dit, le support d’information lui-même sera relativement peu coûteux à fabriquer et sera produit en Fédération de Russie. On peut supposer que le coût d'un "disque" sera proportionnel au coût d'un disque dur amovible moderne.
Quelle est la capacité de stockage de ce support?
- Au stade actuel du développement technologique, nous avons atteint une capacité de stockage de 25 Go, ce qui est similaire à DVD et Blue-Ray. Cependant, nos recherches montrent qu'il est possible d'augmenter la densité d'enregistrement des données sur ce support jusqu'à 1 To, ce qui est inaccessible pour d'autres disques optiques et est l'apanage des disques durs portables.
Sera-t-il possible d'écraser les informations sur le "disque"?
- Le type de support en cours de développement est "écrire une fois, lire plusieurs" (WORM - écrire une fois lire plusieurs), c'est-à-dire qu'il n'est pas réinscriptible, ce qui est particulièrement important pour les documents critiques. Vous pouvez être sûr que personne n'effacera, n'écrasera ou ne modifiera les données. Les signatures numériques ou les certificats utilisés pour confirmer certains documents seront également pertinents pendant toute la période d'utilisation du support, ils n'auront pas besoin d'être mis à jour.
«Eternal Disc» sera capable de résister aux incendies, aux inondations et aux radiations. Et dans quelles conditions les tests ont-ils été effectués?
- Toutes les restrictions physiques sur le stockage des informations sont dues uniquement à la résistance ultime du matériau à partir duquel le support est fabriqué. Contrairement aux DVD, aux disques Blu-Ray, qui sont constitués de couches de plastique interconnectées, ou au moins connu M-Disc, pour lequel les fabricants postulent une durée de stockage allant jusqu'à 1000 ans, le «disque éternel» que nous avons développé est un disque monolithique en verre de quartz sans aucune couche. Les informations contenues dans le disque sont enregistrées à l'échelle nanométrique dans la structure du verre.
Le verre de quartz peut résister à des températures élevées, résiste aux environnements chimiques agressifs et n'est pas affecté par le rayonnement électromagnétique, qui peut facilement endommager les disques durs. Nous avons testé les disques pour la résistance, la compression, la chute, la résistance aux températures élevées et aux fortes chutes de température, aux rayonnements et aux produits chimiques. Si vous essayez, notre disque peut être cassé, mais, d'une part, ce problème peut être facilement résolu par un boîtier antichoc, et d'autre part, ces disques ne sont pas censés être constamment transportés dans votre poche - ils sont destinés à un usage stationnaire.
Notre disque peut être à des températures allant jusqu'à 1000 degrés Celsius pendant la journée et des informations peuvent être lues à partir de celui-ci. De plus, nos recherches ont montré que même un choc thermique avec le déplacement d'un disque d'un four à une température de 900 degrés Celsius vers de l'eau froide n'entraîne pas de défauts ou d'erreurs importantes dans la lecture des informations. Cette propriété est très importante lors de l'extinction des incendies, car à la suite d'un incendie domestique dans des pièces fermées, tous les supports de stockage connus sont physiquement détruits et leurs données sont complètement perdues. Ceci est pertinent pour les archives d'importance stratégique, les institutions gouvernementales et militaires, où la préservation de l'information est la tâche dominante.
Quant à la résistance aux radiations, les disques peuvent résister à la proximité de la partie active du réacteur pendant une journée, et la résistance chimique du verre est de plusieurs ordres de grandeur supérieure à celle des disques DVD / Blu-Ray. Le support d’information développé peut être envoyé en voyage spatial et être sûr que les données resteront en sécurité pendant une durée illimitée dans des conditions de rayonnement accru.
En termes simples, un tel disque peut rester longtemps à la surface de la Lune, puis nous pouvons regarder un film enregistré dessus. Cette évolution garantit que toute l'histoire de la Russie et de l'humanité sera enregistrée sur un disque de verre, pourrait-on dire, pour toujours et ne disparaîtra jamais.
Des dispositifs de stockage éternel d'informations sont-ils développés à l'étranger? En quoi diffèrent-ils de votre conception?
- Dans le monde entier, divers supports de données sont actuellement en cours de développement, qui permettraient de stocker des informations à long terme. Microsoft étudie la possibilité de stocker des informations dans l'ADN, leurs collègues, également américains, étudient les processus de stockage des données dans les diamants, mais la plupart des développements existants sont loin des résultats obtenus dans notre projet.
Un développement similaire au nôtre - l'enregistrement des données dans du verre de silice - a été réalisé dans le laboratoire Hitachi. Ils ont promis de commercialiser un produit fini sur le marché en 2015, mais jusqu'à présent, ils n'ont montré qu'un petit morceau de verre avec quelques bits de données. Et c'est la principale différence entre l'approche d'Hitachi et notre technologie: la densité d'enregistrement des données. Sur leurs supports, les informations sont enregistrées au format 3D, mais nous créons une mémoire optique à plusieurs niveaux (5D), où à chaque point nous écrivons non pas un, mais au moins 3 bits d'informations.
Interviewé par Dmitry Strugovets
