Microsoft và bước tiến mới trong công nghệ lưu trữ dữ liệu vĩnh cửu trên thủy tinh

Tập đoàn Microsoft, trong khuôn khổ sáng kiến Project Silica, vừa công bố những tiến bộ vượt bậc trong việc phát triển các phương tiện lưu trữ dữ liệu dài hạn, theo các báo cáo được đăng tải trên tạp chí Nature tính đến tháng 2 năm 2026. Mục tiêu trọng tâm của dự án này là tạo ra một loại vật liệu có khả năng bảo tồn thông tin kỹ thuật số một cách nguyên vẹn trong khoảng thời gian lên tới 10.000 năm. Đây được xem là giải pháp mang tính đột phá nhằm giải quyết triệt để vấn đề xuống cấp của các phương tiện lưu trữ từ tính truyền thống, vốn thường chỉ có tuổi thọ khoảng mười năm và đòi hỏi hệ thống làm mát liên tục để duy trì tính ổn định của dữ liệu.

Một bước cải tiến then chốt trong quá trình nghiên cứu là việc thay thế vật liệu thủy tinh thạch anh đắt đỏ (silica nóng chảy) – vốn chỉ được cung cấp bởi một số ít nhà sản xuất – bằng thủy tinh borosilicate có chi phí thấp hơn. Đây là loại vật liệu phổ biến, thường được tìm thấy trong các thiết bị phòng thí nghiệm và dụng cụ nhà bếp cao cấp. Việc chuyển đổi sang borosilicate đã loại bỏ một rào cản kinh tế quan trọng đối với quá trình thương mại hóa, bởi loại thủy tinh này có thể được sản xuất với số lượng lớn và dễ dàng tiếp cận hơn trên thị trường toàn cầu, giúp giảm đáng kể chi phí nguyên liệu đầu vào.

Trên một tấm thủy tinh borosilicate có kích thước tiêu chuẩn 120 mm x 120 mm và độ dày chỉ 2 mm, các chuyên gia đã thành công trong việc ghi lại tới 4,8 terabyte dữ liệu. Để dễ hình dung, dung lượng này tương đương với nội dung của khoảng hai triệu cuốn sách in. Thành tựu này không chỉ thể hiện mật độ lưu trữ cực cao trên một diện tích nhỏ gọn mà còn cho thấy tiềm năng to lớn của vật liệu thủy tinh trong việc thay thế các hệ thống lưu trữ vật lý cồng kềnh hiện nay, giúp tối ưu hóa không gian cho các trung tâm dữ liệu.

Về phương thức vận hành, hệ thống sử dụng công nghệ hiển vi nhạy cảm với phân cực dưới ánh sáng tiêu chuẩn để đọc dữ liệu, trong khi các thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) đảm nhận vai trò giải mã các mẫu quang học phức tạp. Đáng chú ý, Microsoft đã tối ưu hóa thành công phần cứng khi giảm số lượng camera cần thiết từ ba hoặc bốn chiếc ở các phiên bản thử nghiệm trước đó xuống chỉ còn một chiếc duy nhất. Sự tinh giản này không chỉ giúp giảm bớt chi phí sản xuất và lắp đặt mà còn làm cho hệ thống trở nên gọn nhẹ, giảm thiểu các sai sót kỹ thuật và tăng cường hiệu quả vận hành tổng thể.

Sau khi hoàn tất các giai đoạn nghiên cứu nền tảng, Microsoft đang tích cực kêu gọi sự hợp tác từ các tổ chức khác để đưa công nghệ này vào thực tiễn thương mại, định vị đây là giải pháp lưu trữ chuyên dụng cho các kho lưu trữ dữ liệu khổng lồ của nhân loại trong bối cảnh bùng nổ thông tin toàn cầu. Mặc dù sở hữu độ bền đáng kinh ngạc, tốc độ ghi trên thủy tinh hiện tại vẫn chưa thể bắt kịp các ổ băng từ hiện đại như LTO-10, vốn đạt tốc độ 400 MB/s không nén. Do đó, Project Silica hiện được xem là lựa chọn tối ưu cho các hệ thống lưu trữ "lạnh" – nơi dữ liệu ít khi được truy xuất nhưng cần bảo mật tuyệt đối. Lộ trình phát triển dự kiến sẽ triển khai thí điểm trong các lĩnh vực chuyên biệt từ năm 2025 đến 2027, trước khi chính thức thương mại hóa cho phân khúc lưu trữ doanh nghiệp trong giai đoạn 2027–2030. Công nghệ này hứa hẹn mang lại lợi thế lớn về tổng chi phí sở hữu (TCO) nhờ loại bỏ nhu cầu di chuyển dữ liệu định kỳ và tiết kiệm năng lượng vận hành tối đa.