Jamais nous n’avons produit autant de données que depuis l’avènement de l’ère informatique, mais les supports que nous utilisons pour les conserver sont de plus en plus fragiles. Les tablettes d’argile sumériennes, gravées en 3 200 av. J.-C, nous parviennent encore intactes, tout comme de nombreux parchemins d’Égypte antique ou des ouvrages datant du Moyen-âge. Aujourd’hui, même le meilleur des SSD peut perdre ses données en 8 à 10 ans s’il est conservé hors tension et même le stockage Cloud n’est pas éternel, puisqu’il dépend d’énormes parcs de serveurs qu’il faut remplacer tous les cinq ans pour qu’ils restent fonctionnels.
Que resterait-il de notre savoir si notre civilisation s’éteignait demain ? En quelques générations à peine, tout serait effacé : un historien du futur trouverait d’immenses archives du XIXe siècle (courriers papier, registres, etc.), mais un trou noir quasi total pour la période 1990-2026. C’est un scénario très sérieux, appelé l’Âge sombre numérique, envisagé dans les années 1990 par Vinton Cerf, l’un des pères fondateurs d’Internet.
Nous avons besoin, plus que jamais, de solutions de stockage pérennes pour éviter que cette triste prémonition ne nous tombe sur la tête. C’est pour cela que Microsoft Research a développé Silica : une technologie de stockage prenant la forme de petites plaques de verre de la taille d’une main, chacune pouvant emmagasiner l’équivalent de deux millions de livres sur une durée de 10 000 ans. Une avancée présentée il y a deux jours, le 19 février, dans une étude publiée dans la revue Nature.
Silica : le coffre-fort de verre inviolable de Microsoft
Ces petites plaques, sont constituées en réalité de quartz synthétique ultra-pur. C’est un verre composé uniquement de silice, là où le verre normal est un mélange de sable, de soude et de chaux. Pour inscrire les données dessus, elles sont bombardées par des rayons laser émettant des impulsions en femtosecondes (un quadrillionième de seconde). Elles traversent très rapidement et au point précis où le faisceau est focalisé, l’énergie est si intense qu’elle modifie la structure de la matière à l’échelle nanométrique.
Ces impacts créent des voxels (des pixel en 3D), une marque indélébile nichée dans l’épaisseur du bloc ; pour coder les informations, Microsoft joue sur la nature de cette dernière. Soit le laser frappe assez fort pour provoquer une micro-explosion qui laisse une minuscule cavité vide dans le quartz, ce qui permet d’entasser un maximum de données (1,59 Gbit/mm3).
Soit il est réglé plus finement pour modifier l’indice de réfraction du verre : au lieu de faire un trou, il change la structure moléculaire pour que la lumière y circule différemment. Cette seconde méthode est la plus rapide, permettant d’écrire des fichiers à 65,9 Mbit/s, un record pour ce type de support.
Dans les deux cas, le résultat est le même : comme le laser ne marque que son point focal, il est possible d’empiler des centaines de couches de données les unes sur les autres dans une plaque de seulement deux millimètres d’épaisseur. L’information est ainsi sculptée en volume dans la masse du quartz. Les plaques sont ainsi totalement invulnérables aux agressions du temps, de l’humidité, de la chaleur et autres détériorations pour les 10 000 prochaines années.
C’est ce qu’on appelle du cold storage, un mode de stockage passif qui ne consomme pas un seul watt d’électricité une fois que les données ont été gravées.
Pour pouvoir ensuite lire ces données, il est nécessaire de les passer sous les capteurs d’un microscope piloté par ordinateur. Les voxels peuvent être décodés en mesurant comment chacun d’entre eux modifie le passage des rayons lumineux ; comme des prismes, ils changent l’orientation et la phase des ondes lumineuses.
Les motifs lumineux enregistrés sont ensuite transmis à une intelligence artificielle de décodage, qui analyse les images brutes fournies par le microscope et apprend à reconnaître les distorsions optiques propres à chaque voxel. Grâce à des algorithmes de deep learning, le système convertit ces informations en données binaires (0 et 1), qui peuvent être ensuite lues par n’importe quel dispositif informatique standard.
Soyons clairs : vous ne trouverez pas de plaque Silica à brancher en USB à votre Mac l’année prochaine. Pour l’heure, le projet reste une infrastructure de pointe exclusivement destinée aux centres de données de Microsoft Azure. La firme a confirmé que la phase de recherche fondamentale est maintenant terminée et qu’elle était entrée en phase de réflexion pour passer à l’étape d’industrialisation. Les analystes prévoient une arrivée dans les centres de données Azure entre 2027 et 2030, ce qui repousserait, en étant réaliste, un usage domestique à la fin de la prochaine décennie. Son objectif premier est avant tout de servir les grandes institutions comme les grandes bibliothèques universitaires, les musées et les archives nationales d’État ; nos photos de vacances attendront.
- Microsoft développe le projet Silica pour archiver la mémoire humaine dans des plaques de verre pouvant durer 10 000 ans.
- Ces plaques, gravées à l’aide de lasers, peuvent stocker l’équivalent de deux millions de livres et sont invulnérables aux détériorations.
- Le projet est destiné aux centres de données de Microsoft Azure, avec une industrialisation prévue entre 2027 et 2030.
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