Un projet de Microsoft facilite le développement industriel d’une méthode automatisée et efficace d’archivage de données sur des supports de verre.
L’automatisation d’un système qui utilise le verre comme support d’archivage des données permettra d’écrire le contenu de millions de livres, ou de la mémoire de dizaines de smartphones, sur des plaques fines destinées à durer millénaires. Les chercheurs de Project Silica, une initiative de Microsoft, ont démontré qu’une méthode pour graver sur le verre d’immenses volumes de données pourrait être mise en œuvre à l’échelle industrielle, et utilisée pour préserver durablement, contre l’usure, l’abandon et les catastrophes naturelles, les patrimoines culturels et scientifiques, afin de les transmettre vers l’avenir. La technique employée est décrite dans un article publié dans Nature.
Pourquoi le verre ?
« Le verre peut résister à des températures extrêmes, à l’humidité, à la poussière et aux champs électromagnétiques. De plus, le verre présente une longue durabilité et ne nécessite pas de remplacement tous les deux ans. Cela en fait également un matériau plus durable. Sa production demande très peu d’énergie et il est facile à recycler une fois sa vie utile terminée », a expliqué Richard Black, directeur de recherche de Project Silica.
L’équipe a perfectionné une technique d’« écriture » et d’archivage des données dans des plaques fines de verre à l’épaisseur comparable à celle d’une plaquette de wafer, une méthode décrite dès 2014 mais qui, à l’époque, restait peu praticable pour une utilisation à grande échelle. Les chercheurs de Project Silica ont démontré qu’un processus fondé sur ces mêmes principes physiques pourrait devenir une technologie industrielle exploitable par les centres de données, les datacenters qui hébergent les infrastructures physiques nécessaires au traitement des données que nous utilisons au quotidien pour pratiquement tout faire en ligne.
Stylos laser sur carnets de verre
Les bits de données — le bit, contraction de binary digit, unité standard de l’information en informatique — ont été transformés en groupes de symboles et gravés comme des voxels (leurs équivalents tridimensionnels des pixels) sur de fines couches de verre à l’aide d’un laser à femtosecondes, un laser à impulsions ultracourtes également utilisé en chirurgie oculaire. Sur une plaque de verre d’une épaisseur de deux millimètres, il est possible de coder plusieurs centaines de couches de voxels, à une vitesse maximale de 65,9 bits par seconde — que les scientifiques qualifient de « haute efficacité » — en utilisant quatre lasers qui écrivent simultanément.
Grâce à ce système, il a été possible d’archiver 4,8 térababits (1 téraoctet équivaut à 1000 gigaoctets) de données dans une feuille de verre mesurant 12 centimètres sur 12 centimètres: soit environ la même quantité d’informations que 2 millions de livres imprimés. Comme l’illustre parfaitement un article du New Scientist, cela reviendrait à faire tenir le volume de données stocké sur 37 iPhone dans un tiers du volume d’un seul téléphone du même modèle.
Lecture et durabilité
Mais une fois écrits, comment lire ces données ? Cela passe par une combinaison d’un microscope automatisé et d’une caméra capable de saisir les images de chaque couche de verre. Un système d’apprentissage automatique se chargerait ensuite du décodage des informations.
Les chercheurs ont simulé un vieillissement accéléré des supports en les malmenant, par exemple en les chauffant dans un four, et ont démontré que les données pourraient rester stables et lisibles pendant plus de 10 000 ans à une température de 290 °C, et encore plus longtemps à température ambiante. Une autre approche, utilisant un verre plus économique que le verre standard, le verre borosilicaté (Pyrex), pourrait être utilisée pour écrire des chaînes de données moins complexes.
Livres de verre dans les bibliothèques du futur ?
Pour des raisons de coût et de faisabilité, il est peu réaliste d’imaginer transférer sur verre les données déjà conservées dans des institutions culturelles plus traditionnelles, comme les archives historiques et les bibliothèques. De même, il n’est pas envisageable de les utiliser dans les bureaux et les foyers comme les anciens disquettes. Plus vraisemblablement, cette technologie pourrait trouver une application chez les grands fournisseurs de services cloud.
