Le verre à moitié plein : ce que le projet Silica de Microsoft signifie pour le stockage des données

Dans 1 000 ans, tout le matériel informatique que nous utilisons sera inutile, même si les générations futures disposaient de la technologie compatible pour le faire fonctionner.

Les écrans s'éteindront, les disques se dégraderont, les circuits seront endommagés et la mémoire se corrompra. Comment stockerons-nous alors les précieuses données relatives à la science, à la culture et à la langue ?

Avec le projet Silica de Microsoft, qui veut écrire la prochaine pierre de Rosette sur son stockage expérimental en verre. 

Qu'est-ce que le projet Silica de Microsoft ?

Le projet Silica est une initiative de recherche axée sur un problème spécifique : un stockage qui ne se dégrade pas.

Tous les supports de stockage que vous utilisez aujourd'hui ont une date d'expiration. Les disques SSD se déchargent avec le temps. Si l'un d'entre eux n'est pas alimenté suffisamment longtemps, les données s'effacent. Les disques durs subissent une désintégration magnétique. La chaleur accélère les deux. Dans des conditions de fonctionnement normales, vous avez de la chance d'obtenir une décennie avec l'une ou l'autre technologie. C'est très bien pour un cycle de rafraîchissement de serveur, mais c'est inutile si vous devez stocker quelque chose pendant 50 ans.

Les lasers femtoseconde encodent l'information sous forme de voxels - des pixels 3D microscopiques - superposés à l'intérieur du verre lui-même. Les données ne sont pas sur le verre. Elles sont à l'intérieur. La chaleur, l'eau et les interférences électromagnétiques ne les touchent pas.

Le prototype : 7 To sur une plaque de la taille d'un DVD. L'avancée récente : Microsoft a reproduit le processus d'écriture en utilisant du verre borosilicaté. Ce verre est moins cher, largement disponible et se trouve déjà dans la plupart des cuisines sous la forme de Pyrex. C'est un pas significatif vers quelque chose de manufacturable.

La précision requise pour ce faire est extraordinaire. C'est précisément cette précision qui rend difficile la mise à l'échelle.

Quel est le cas d'utilisation du projet Silica ?

L'objectif déclaré de Microsoft est le stockage permanent, ou aussi proche que le permet la physique.

Leur documentation revient toujours au même problème : la migration des supports. Tous les 5 à 10 ans, vous copiez les données de vieillissement des disques durs et des disques SSD sur du nouveau matériel. Ce cycle est coûteux, demande beaucoup de travail et présente un risque de défaillance à chaque fois. Le projet Silica permettrait de multiplier la durée de vie du stockage par un facteur de 1 000 ou plus. S'il est adopté à grande échelle, la migration des supports deviendra un problème hérité du passé.

C'est un “si” important.”

La technologie fonctionne. Le prototype de 7 To est réel. La réplique en borosilicate est réelle. Ce qui n'est pas encore réel, c'est la possibilité d'une production de masse à un prix raisonnable en dehors des cas d'utilisation très spécialisés.

Les organisations qui devraient suivre ce projet dès maintenant sont : les bibliothèques nationales, les instituts de recherche génomique, les archives de conservation des films, les bureaux d'enregistrement du gouvernement, les agences de renseignement. Toute opération qui consiste à écrire des données une seule fois et à les conserver intactes pendant des décennies présente un cas d'utilisation qui correspond directement à ce qu'offre le projet Silica. Pour l'instant, tous les autres observent la situation depuis les coulisses.

La question n'est pas de savoir si cette technologie fonctionne. Il s'agit de savoir si les entreprises peuvent mettre en place l'infrastructure nécessaire pour la soutenir à grande échelle. Quel en sera le coût ? 

Cela pourrait-il être en production, et à quoi cela ressemble-t-il ?

Microsoft y travaille publiquement depuis 2016 environ. La percée du borosilicate en 2023 a constitué un réel progrès. Les estimations les plus optimistes concernant le déploiement commercial situent le début de la production quelque part dans les années 2030, en supposant que deux problèmes soient résolus : la vitesse de lecture/écriture et le coût.

Le processus d'écriture par laser femtoseconde est extraordinairement lent par rapport à tout stockage conventionnel. Un SSD moderne peut écrire 7 TB en quelques heures. Le stockage en verre d'écriture est loin d'égaler cette performance.  

Les systèmes laser qui écrivent le stockage sur verre coûtent des centaines de milliers de dollars par unité. Les systèmes optiques nécessaires pour lire les données encodées par voxel ne sont pas prêts à être commercialisés. Il n'existe pas d'interface USB-C pour une dalle de verre, et aucun fabricant n'a annoncé son intention d'en construire une. 

La référence en matière de stockage d'archives froides est actuellement la bande. La bande écrit rapidement et ne coûte presque rien par téraoctet. Le verre écrit lentement et coûte beaucoup plus cher par téraoctet. Jusqu'à ce que cette équation change, le verre reste dans les laboratoires ou dans des déploiements de niche où le coût est justifié par les enjeux.

Les contraintes en matière de ressources aggravent le problème des délais. Les spécialistes de l'ingénierie optique sont peu nombreux. Le logiciel nécessaire au codage, au décodage et à la gestion des données à l'échelle du voxel n'existe pas sous une forme commerciale. 

Au cours des prochaines années, les grands clients seront les archives souveraines, les dossiers gouvernementaux classifiés, les banques de données génomiques et les dépôts d'archives de grande valeur. Il s'agit d'institutions où la perte de données est catastrophique, où les volumes sont gérables et où le budget existe pour absorber les coûts d'infrastructure élevés. L'adoption à grande échelle par les entreprises n'interviendra pas avant une dizaine d'années au minimum.

Comment le projet Silica Storage s'intègre-t-il dans le cycle de vie du matériel ?

Le stockage lui-même n'est pas un produit que les revendeurs de matériel devraient s'attendre à voir en vente, compte tenu de la nature de cette technologie. Elle est conçue pour transcender les cycles de vie du matériel de stockage, et pas seulement pour les faire évoluer. Ainsi, les rares organisations qui déployer le stockage du verre de silice ne voudra pas l'effacer de sitôt. 

Il y aura des scénarios où le stockage en verre devra être nettoyé et détruit, mais les normes existantes en matière de conformité et de gouvernance des données ne sont pas rédigées en tenant compte du verre. 

Il n'existe pas non plus de méthode simple pour effacer les données. La robustesse de l'appareil le rend résistant à la destruction électromagnétique. Dans l'état actuel des choses, la meilleure solution consiste à briser l'appareil. Mais à quoi ressemble une plaque de verre suffisamment brisée et détruite ? 

Le NIST ne nous l'a pas encore dit. 

Attendre et voir, mais prévoir à l'avance

Il n'est pas nécessaire de répondre dès maintenant aux questions difficiles que pose le stockage en verre, mais ces questions méritent tout de même d'être posées. Les premiers à adopter cette technologie bénéficieront de sa stabilité et de sa cohérence. Il leur suffira de mettre à jour leurs meilleures pratiques de stockage et leurs règles de gouvernance des données.

Cette technologie n'est pas encore prête à être commercialisée, mais vous pouvez vous y préparer. Identifiez tout stockage que vous pouvez décharger vers cette technologie et mettez-le en œuvre lorsque le stockage en verre arrivera sur le marché. Assurez-vous simplement que vous êtes sûr de vous avant que les données ne soient gravées dans la pierre - ou, dans ce cas, dans le verre.