Когда люди думают о голограммах, они представляют себе маленькие знаки различия на кредитных картах, которые кажутся движущимися, когда вы поворачиваете карту. Или вспоминают недавние рок-концерты с реалистичными 3-мерными выступлениями певцов, которых уже нет в живых. Уитни Хьюстон, Рой Орбисон, Тупак Шакур, Бадди Холли и Ронни Джеймс Дио вызвали восторженные отзывы фанатов в «живых» выступлениях, ставших возможными благодаря голографии, хотя все они были мертвы уже много лет.
Голограммы состоят из серии специальных типов изображений, созданных лазером с использованием дифракции для проецирования трехмерного изображения с сохранением глубины и параллакса исходного изображения.
Технология, изобретенная венгерским физиком Деннисом Габором в 1940-х годах, сейчас играет ключевую роль в усилиях по созданию новых способов хранения в эпоху, когда глобальный цифровой контент растет экспоненциально.
Ввиду постоянно растущих требований к хранилищам исследовательские лаборатории Microsoft в области искусственного интеллекта в Кембридже в сотрудничестве с коллегами из гиганта облачного хранилища Azure переосмыслили решения для хранения, основанные на голографии.
Об этой инициативе - Project HSD (Holographic Storage Device) - было объявлено на виртуальной конференции Microsoft Ignite 2020 на этой неделе.
Проект продолжает работу, начатую в рамках Project Silica в 2017 году, когда Microsoft объяснила, что традиционных методов облачного хранения уже недостаточно для удовлетворения стремительно растущих потребностей в хранении.
«Спрос на долгосрочное хранение данных в облаке достигает беспрецедентного уровня и продолжает расти до зеттабайтов», - заявила Microsoft. «Существующие технологии хранения не обеспечивают экономичное решение для хранения долгоживущих данных. Работа в таких масштабах в облаке требует фундаментального переосмысления того, как мы строим крупномасштабные системы хранения, а также лежащие в основе технологии хранения, которые подкрепляют их ".
На этой неделе Microsoft заявила, что современные технологии хранения не улучшаются достаточными темпами и что они также «сталкиваются с проблемами надежности и производительности из-за механических движущихся частей в жестких дисках и снижения срока службы флеш-ячеек».
По словам Microsoft, прогресс в оптических технологиях, таких как камеры для смартфонов, а также расширение и развитие облачных систем хранения данных, открывают новые возможности благодаря голографическим решениям.
«Рост спроса на облачное хранилище выявил необходимость переосмысления наших систем хранения, начиная с носителя, - заявила Microsoft.
Голография обещает необычайные улучшения в емкости запоминающих устройств, потому что впервые носители информации не будут ограничены двумя поверхностями диска для хранения, а, скорее, будут использовать преимущества объема используемых носителей.
Голографическая память использует оптический кристалл для чтения и записи данных. Используя весь объем кристалла, можно хранить огромное количество наборов данных. Стирание легко выполняется с помощью УФ-излучения. Исследователи говорят, что это более эффективно, чем флэш-устройства, которые не только дороже, но и имеют ограниченные возможности чтения и записи. Он также превосходит жесткие диски, подвижные части которых подвержены износу.
«Голограмма занимает небольшой объем внутри кристалла, который мы воспринимаем как зону, и несколько страниц могут быть записаны в одном физическом объеме или зоне», - заявили в Microsoft. Недавние улучшения программного обеспечения, достигнутые с помощью искусственного интеллекта, позволяющие, например, сопоставление пикселей один к одному, означают, что более простая и менее дорогая оптика может использоваться для достижения еще лучших результатов, чем раньше.
На данный момент Microsoft Research сообщает, что в тестах голографических хранилищ удвоилась плотность, и в ближайшие месяцы ожидается улучшенное сжатие и более высокая скорость доступа.
Команда Project HSD состоит из экспертов в области физики, оптики, машинного обучения и систем хранения. Она является частью группы Optics for the Cloud в Microsoft Research Cambridge, которая изучает решения для хранения данных на основе облачных и оптических технологий.
