Стекло может стать одним из самых долговечных носителей цифровой информации. Исследователи научились записывать данные непосредственно в толщу материала при помощи сверхкоротких лазерных импульсов. Такие носители не требуют постоянного электропитания, устойчивы к воде и высоким температурам, а сохранённая информация потенциально способна пережить множество поколений компьютерной техники. Последняя разработка Microsoft позволяет рассчитывать как минимум на 10 000 лет хранения.

Особенно важным шагом стал переход от дорогого кварцевого стекла к обычному боросиликатному — материалу, разновидности которого широко применяются, например, для жаропрочной посуды и дверец духовок. В феврале 2026 года Microsoft представила результаты нового этапа Project Silica: технология стала дешевле, процесс записи ускорился, а оборудование для считывания удалось существенно упростить. Разработка рассчитана прежде всего на огромные архивы, которые необходимо однажды записать и затем надёжно сохранять десятилетиями, столетиями или даже тысячелетиями.

Почему современные накопители плохо подходят для вечных архивов

Количество создаваемой человечеством цифровой информации постоянно увеличивается, однако большинство привычных накопителей изначально не рассчитаны на хранение данных в течение столетий.

Жёсткие диски содержат механические и электронные компоненты, подверженные износу. Магнитные ленты служат значительно дольше при правильных условиях хранения, но архивы на их основе приходится регулярно обслуживать и периодически переносить на новые носители.

Проблема заключается не только в долговечности самого материала. Огромным архивам необходимы инфраструктура, оборудование для чтения, системы резервного копирования и постоянная миграция информации при устаревании технологий.

В результате сохранение данных на десятилетия превращается в непрерывный процесс: старые накопители заменяются новыми, информация копируется, оборудование модернизируется, а всё это требует денег, электроэнергии и других ресурсов.

Стеклянный архив предлагает совершенно другой подход — записать информацию один раз и оставить её практически без обслуживания.

Данные записываются прямо внутри стекла

В основе технологии лежит запись информации не на поверхности носителя, а непосредственно в его внутренней структуре.

Для этого используются фемтосекундные лазеры, генерирующие чрезвычайно короткие импульсы. Лазер изменяет микроскопические участки материала и создаёт внутри стекла структуры, представляющие записанные данные.

Такие элементы называют вокселями. Если обычный пиксель описывает точку двумерного изображения, воксель можно представить как его трёхмерный аналог.

Поскольку структуры находятся внутри стекла, носитель принципиально отличается от магнитного диска или оптического диска с информационным слоем на поверхности.

Для считывания используется оптическая система, которая фотографирует внутренние структуры. Полученные изображения обрабатываются программным обеспечением, после чего восстанавливаются записанные цифровые данные.

Microsoft перешла на значительно более доступное стекло

Одним из главных препятствий для развития стеклянных накопителей долгое время оставался материал.

Ранние версии Project Silica использовали высококачественное плавленое кварцевое стекло. Оно обладает превосходными характеристиками, но сравнительно дорого и производится ограниченным числом поставщиков.

В новой версии технологии Microsoft удалось использовать боросиликатное стекло. Это значительно более распространённый материал, применяемый в том числе при производстве жаропрочной стеклянной посуды и других изделий, которым необходимо выдерживать сильный нагрев.

Переход на него потенциально упрощает производство будущих архивных носителей и снижает их стоимость.

При этом данные размещаются в сотнях слоёв внутри стеклянной пластины толщиной всего около двух миллиметров.

Для записи одного элемента теперь может хватить одного импульса

Ещё одно существенное улучшение касается скорости и сложности записи.

Microsoft разработала новый вариант хранения информации — так называемые фазовые воксели. Вместо кодирования информации преимущественно через свойства поляризации света система использует изменение фазы внутри материала.

Для создания одного такого вокселя достаточно единственного лазерного импульса.

Кроме того, исследователи разработали многолучевую систему, позволяющую формировать сразу несколько элементов данных. Параллельная запись имеет принципиальное значение: без неё создание накопителей большой ёмкости занимало бы слишком много времени.

Изменилась и система чтения. Если предыдущим экспериментальным установкам требовалось несколько камер, новую удалось построить с использованием одной камеры. Это уменьшает сложность, размеры и потенциальную стоимость считывающего оборудования.

Информация может сохраниться минимум 10 000 лет

Одно из главных преимуществ стекла — чрезвычайная долговечность.

Microsoft провела ускоренные испытания старения записанного материала. Полученные результаты указывают на то, что информация в боросиликатном стекле способна оставаться читаемой не менее 10 000 лет.

Такой носитель не нуждается в электричестве, пока информация просто находится на хранении. Стеклу также не страшны многие воздействия, опасные для традиционных электронных и магнитных накопителей, включая воду, пыль и высокую температуру.

Для крупных архивов это особенно интересно. Вместо постоянного обслуживания массивов накопителей можно создавать пассивные библиотеки стеклянных пластин и обращаться к ним только тогда, когда необходимо получить определённую информацию.

Кварцевые 5D-кристаллы идут ещё дальше

Параллельно с Project Silica развивается другое направление стеклянных накопителей, над которым уже более двух десятилетий работает Оптоэлектронный исследовательский центр Университета Саутгемптона.

Здесь применяется технология так называемой 5D-памяти.

Название связано не с пятью физическими измерениями пространства. Информация кодируется с использованием трёх пространственных координат и двух дополнительных оптических параметров созданных лазером наноструктур.

В крупнейших вариантах такой 5D-кристалл способен теоретически вместить до 360 Тбайт информации.

Материал обладает исключительной стойкостью. Кварцевое стекло способно выдерживать температуру до 1000 °C, значительные механические нагрузки и длительное воздействие окружающей среды.

Расчётный срок сохранения информации здесь измеряется уже не тысячелетиями, а может достигать миллиардов лет при подходящих условиях.

В стекло уже записали полный геном человека

Возможности 5D-памяти исследователи продемонстрировали весьма необычным способом — сохранили в стеклянном кристалле полный геном человека.

Генетическая информация была преобразована в цифровую форму и записана внутри материала сверхбыстрым лазером.

На поверхность носителя дополнительно нанесли визуальные подсказки, которые должны помочь понять назначение содержащейся внутри информации даже в очень далёком будущем.

Сам кристалл помещён в архив Memory of Mankind, расположенный в соляной пещере в австрийском Халльштатте.

Разработчики рассматривают подобные носители не только как способ сохранить человеческую историю. В перспективе на них можно архивировать геномы исчезающих животных и растений, создавая своеобразную долговременную библиотеку биологической информации.

До 360 Тбайт на одной стеклянной пластине

Технология Саутгемптона уже постепенно выходит за пределы университетских лабораторий.

Развитием направления занимается компания SPhotonix. Она предлагает решения для долговременного хранения информации в кварцевом стекле и заявляет потенциальную ёмкость технологии до 360 Тбайт на пятидюймовой пластине.

Для существующего коммерческого архивного сервиса предлагается запись до 1 Тбайт данных на кварцевый носитель. Готовый архив можно получить физически либо разместить в защищённом хранилище в Швейцарии.

Таким образом, стеклянная память уже перестаёт быть исключительно лабораторным экспериментом, хотя до массовой замены привычных накопителей ей ещё далеко.

Стекло не заменит SSD и жёсткие диски

У новой технологии совершенно иное назначение.

SSD необходим там, где информация постоянно записывается, изменяется и удаляется. Стеклянный накопитель ориентирован на сценарий WORM — Write Once, Read Many, то есть «записать один раз, читать многократно».

После физической записи содержимое стеклянной пластины не предполагается постоянно редактировать подобно файлам на обычном диске.

Поэтому хранить таким способом операционную систему, рабочие проекты или постоянно изменяющиеся базы данных не имеет большого смысла.

Зато технология хорошо подходит для национальных архивов, библиотек, музеев, научных данных, юридических документов, исторических материалов, резервных копий и другой информации, которую необходимо сохранить практически неизменной на очень длительный срок.

Цифровые архивы смогут существовать без постоянного питания

Есть у стеклянной памяти и ещё одно потенциально важное преимущество — снижение затрат на обслуживание огромных архивов.

После записи стеклянной пластине не требуется электричество для сохранения информации. Она может десятилетиями или столетиями находиться на полке, не потребляя энергию.

Это особенно важно на фоне быстрого роста объёмов цифровых данных. Современные дата-центры вынуждены не только хранить огромные массивы информации, но и постоянно обеспечивать работу инфраструктуры, охлаждение оборудования и замену вышедших из строя накопителей.

Стекло способно превратить часть таких данных в практически пассивный архив.

При этом физически неизменяемая запись дополнительно усложняет незаметное редактирование уже сохранённой информации. Это может оказаться полезным для документов, исторических архивов и резервных копий, для которых важна защита от последующего изменения.

Project Silica завершил исследовательский этап

Microsoft Research объявила, что исследовательская стадия Project Silica завершена. Результаты последнего этапа опубликованы в научном журнале Nature, а полученные разработки компания открывает для дальнейшего развития технологии другими исследователями и участниками отрасли.

Это не означает, что вскоре в магазинах появятся стеклянные SSD. На нынешнем этапе технология ориентирована на совершенно другой класс задач — сверхдолговременное архивирование огромных объёмов информации.

Однако сам принцип уже доказал работоспособность. Данные можно записывать в доступное боросиликатное стекло, ускорять процесс при помощи параллельной лазерной записи и затем считывать информацию сравнительно простой оптической системой.

Если технологию удастся масштабировать и сделать экономически выгодной, привычное представление об архивном накопителе может серьёзно измениться. Вместо устройств, которые приходится менять каждые несколько лет или десятилетий, человечество сможет создавать библиотеки из небольших стеклянных пластин, способных пережить не только компьютер, на котором были записаны данные, но и многие поколения его владельцев.