Công nghệ lưu trữ mới của Microsoft giúp bảo tồn dữ liệu nghiên cứu suốt 10.000 năm

Microsoft Research vừa công bố bước tiến mới trong dự án Project Silica vào ngày 18/2/2026 bằng việc sử dụng tia laser cực nhanh để ghi dữ liệu vào các tấm kính borosilicate có độ bền lên đến 10.000 năm. Công nghệ này cho phép lưu trữ 4,8 terabyte thông tin, tương đương 2 triệu cuốn sách, trên một mảnh kính kích thước bằng đĩa CD. Đây là giải pháp đột phá nhằm thay thế các loại ổ cứng và băng từ vốn có tuổi thọ ngắn, giúp các tổ chức lưu trữ hồ sơ quan trọng mà không cần bảo trì liên tục.

Công nghệ khắc laser trên kính borosilicate

Đội ngũ nghiên cứu tại Microsoft sử dụng các xung laser năng lượng cao để tạo ra những biến dạng siêu nhỏ bên trong tấm kính borosilicate. Loại kính này vốn được dùng trong các loại dụng cụ nhà bếp chịu nhiệt vì độ bền cao và chi phí sản xuất thấp hơn so với kính thạch anh tinh khiết. Các dữ liệu được mã hóa dưới dạng các điểm ảnh ba chiều gọi là voxel.

Điểm khác biệt của Project Silica nằm ở chỗ laser không chỉ quét trên bề mặt mà còn xếp chồng nhiều lớp dữ liệu xuyên qua độ dày của tấm kính. Phương pháp này giúp tối ưu hóa không gian lưu trữ đáng kể. Mỗi tấm kính dày khoảng 2mm nhưng có thể chứa đựng khối lượng thông tin khổng lồ. Khác với các loại ổ cứng hay băng từ hoạt động dựa trên cơ chế từ tính, dữ liệu ghi trên kính là bất biến và không thể thay đổi sau khi đã hoàn tất quá trình khắc.

Quy trình giải mã dữ liệu bằng trí tuệ nhân tạo

Việc đọc dữ liệu từ kính phức tạp hơn nhiều so với các thiết bị lưu trữ thông thường. Microsoft sử dụng hệ thống kính hiển vi hiện đại để chụp lại hình ảnh của từng lớp voxel bên trong tấm kính. Sau đó, một phần mềm giải mã dựa trên trí tuệ nhân tạo sẽ đảm nhận nhiệm vụ dịch các mô hình hình ảnh này trở lại thành dữ liệu số nguyên bản.

Dù quy trình truy xuất không nhanh bằng việc mở một tệp tin trên ổ cứng máy tính, hệ thống này lại mang đến sự an toàn tuyệt đối. Việc tách rời giữa phần cứng lưu trữ vật lý và thuật toán giải mã giúp dữ liệu tồn tại độc lập. Ngay cả khi các định dạng phần mềm thay đổi trong tương lai, chỉ cần nắm giữ các thông số toán học và phương pháp giải mã, con người vẫn có thể đọc được thông tin sau hàng nghìn năm.

Giải pháp lưu trữ vĩnh cửu không cần bảo trì

Các ổ cứng hiện nay thường bắt đầu xuống cấp sau khoảng 5 đến 10 năm sử dụng. Điều này buộc các trung tâm dữ liệu phải liên tục sao chép và chuyển đổi thông tin sang thiết bị mới để tránh thất thoát. Kính borosilicate của Microsoft loại bỏ hoàn toàn gánh nặng này. Các thử nghiệm khắc nghiệt cho thấy dữ liệu vẫn tồn tại nguyên vẹn dù bị nung nóng ở nhiệt độ 290 độ C.

Vật liệu kính có khả năng kháng nước, chịu được các tác động từ trường và không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường thông thường. Các kho lưu trữ trong tương lai sẽ không cần hệ thống điều hòa nhiệt độ tốn kém hay quy trình kiểm tra lỗi định kỳ phức tạp. Điều này giúp cắt giảm chi phí vận hành và giảm thiểu lượng rác thải điện tử khổng lồ từ việc thay thế ổ cứng cũ.

Những rào cản trong việc thương mại hóa

Dù đạt được những thành tựu ấn tượng, Project Silica vẫn đang ở giai đoạn hoàn thiện để ứng dụng rộng rãi. Thách thức lớn nhất hiện nay là tốc độ ghi laser cần phải nhanh hơn để đáp ứng nhu cầu của các doanh nghiệp lớn. Bên cạnh đó, chi phí để xây dựng hệ thống đọc và ghi chuyên dụng vẫn còn khá cao so với các giải pháp lưu trữ truyền thống.

Microsoft định hướng công nghệ này dành cho các kho lưu trữ quốc gia, thư viện hoặc các tổ chức nghiên cứu khoa học thay vì người dùng cá nhân. Mục tiêu trước mắt là xây dựng một hệ sinh thái lưu trữ bền vững, nơi dữ liệu được bảo tồn lâu hơn cả tuổi thọ của thiết bị phần cứng. Việc chứng minh khả năng sản xuất hàng loạt và giảm giá thành thiết bị đọc sẽ là những cột mốc quan trọng tiếp theo của dự án này.

Nguồn: Microsoft Research, Google, Nature