حال ہی میں،مائیکروسافٹ ریسرچایک بہت ہی دلچسپ "سلیکا پروجیکٹ" کا اعلان کیا۔ پروجیکٹ الٹرا فاسٹ لیزرز کا استعمال کرتے ہوئے شیشے کی پلیٹوں میں ڈیٹا کی بڑی مقدار کو ذخیرہ کرنے کے لیے ایک ماحول دوست طریقہ تیار کرنے پر توجہ مرکوز کرتا ہے - جس سے شیشے میں موسیقی، فلموں اور بہت کچھ کی "کاپیاں" ذخیرہ کرنا ممکن ہو جاتا ہے۔
اس سے بھی زیادہ حیرت انگیز بات یہ ہے کہ ایک بار ڈیٹا کو کامیابی کے ساتھ لکھنے کے بعد، سلیکون گلاس کے اندر موجود ڈیٹا ہزاروں سے دسیوں ہزار سال تک غیر تبدیل شدہ رہے گا اور برقی مقناطیسی دھڑکنوں اور انتہائی درجہ حرارت کو برداشت کر سکتا ہے۔
اسے سادہ الفاظ میں بیان کرنے کے لیے، مائیکروسافٹ نے کوارٹج گلاس سے 3-انچ لمبی مربع "ہارڈ ڈرائیوز" بنائی ہیں، جن میں سے ہر ایک 100GB ڈیٹا اور تقریباً 20،000 گانے محفوظ کر سکتا ہے۔
یہ پروجیکٹ مائیکروسافٹ اور پائیداری پر مرکوز وینچر کیپیٹل گروپ ایلیئر کے درمیان شراکت داری ہے، جس میں دونوں فریق ڈیٹا کیپچر کی ایک زیادہ پائیدار شکل تلاش کرنے کی امید کر رہے ہیں جو شیشے میں ڈیٹا کو "اٹوٹ" بنائے گی۔
شیشے کے ذخیرہ کرنے کے عمل میں انتہائی تیز فیمٹوسیکنڈ لیزر کا استعمال کرتے ہوئے لکھنا، کمپیوٹر کے زیر کنٹرول مائکروسکوپ کے ذریعے پڑھنا، ڈی کوڈنگ اور ٹرانسکرائب کرنا، اور آخر میں "لائبریری" میں ذخیرہ کرنا شامل ہے۔ خاص طور پر، یہ "لائبریری" غیر فعال طور پر چلتی ہے اور بجلی کا استعمال نہیں کرتی ہے، جس میں طویل مدتی ڈیٹا اسٹوریج سے وابستہ کاربن کے اخراج کو نمایاں طور پر کم کرنے کی صلاحیت ہے۔
پروجیکٹ سلیکا محدود زندگی کے مقناطیسی اسٹوریج سے آگے ڈیٹا کیپچر کی ایک زیادہ پائیدار شکل تخلیق کرتا ہے، جو بار بار نقل، توانائی کی کھپت میں اضافہ، اور آپریٹنگ اخراجات کا شکار ہوتا ہے۔
سیلیکون ڈائی آکسائیڈ پراجیکٹ انجینئر اینٹ روسٹرون نے کہا: "مقناطیسی ٹیکنالوجی کی سروس لائف محدود ہے۔ ایک ہارڈ ڈرائیو تقریباً 5-10 سال تک استعمال کی جا سکتی ہے۔ ایک بار لائف سائیکل ختم ہونے کے بعد، آپ کو اسے دوبارہ کاپی کرنا پڑے گا اور اسے میڈیا کی نئی نسل کے لیے محفوظ کریں۔ "ایمانداری سے، جب آپ ان تمام توانائیوں اور وسائل پر غور کریں جو ہم استعمال کر رہے ہیں تو یہ بوجھل اور غیر پائیدار ہے۔"
شیشے کے ذریعے عالمی موسیقی کے مستقبل کو محفوظ کرنا
پائیداری پر مرکوز وینچر کیپیٹل گروپ ایلیر اب مائیکروسافٹ ریسرچ پروجیکٹ سلیکا ٹیم کے ساتھ شراکت کرنے والی تازہ ترین کمپنی بن گئی ہے، سی ایم آر سرجیکل کی پسند میں شامل ہو گئی ہے جو روبوٹک سرجری کے مستقبل کو تبدیل کرنے کے لیے گلاس ڈیٹا اسٹوریج کا استعمال کر رہی ہے۔
ایلیئر اس ٹیکنالوجی کو سوالبارڈ، ناروے میں گلوبل میوزک والٹ میں استعمال کرے گا، جہاں شیشے کا ایک چھوٹا ٹکڑا کئی ٹیرا بائٹس ڈیٹا رکھ سکتا ہے، جو تقریباً 1.75 ملین گانے یا 13 سال کی موسیقی کو ذخیرہ کرنے کے لیے کافی ہے۔ یہ پائیدار ڈیٹا اسٹوریج کی طرف ایک اہم قدم ہے۔
مائیکروسافٹ نے نشاندہی کی کہ اگرچہ شیشے کا ذخیرہ ابھی تک بڑے پیمانے پر فروغ کے لیے تیار نہیں ہے، لیکن اسے اس کی پائیدار اور لاگت کی تاثیر کی وجہ سے ایک امید افزا پائیدار تجارتی حل سمجھا جاتا ہے، اور دیکھ بھال کے جاری اخراجات "کم سے کم" ہوں گے۔ بس ان شیشے کے ڈیٹا ڈبوں کو لائبریری میں محفوظ کریں جس میں بجلی کی ضرورت نہیں ہے۔ ضرورت پڑنے پر، روبوٹ شیلف پر چڑھتا ہے تاکہ اسے بعد میں درآمدی کارروائیوں کے لیے بازیافت کرے۔
آپٹیکل ڈیٹا اسٹوریج کی کیا صلاحیت ہے؟
اسٹوریج کے طریقہ کار پر منحصر ہے، اسٹوریج کا طریقہ برقی مقناطیسی میڈیا، آپٹیکل میڈیا، یا دیگر میڈیا ہوسکتا ہے۔ روایتی آپٹیکل اسٹوریج سسٹم بلو رے جیسی ڈسکس کا استعمال کرتے ہیں جس میں عکاس مواد کی ایک تہہ ہوتی ہے۔ آپٹیکل ڈرائیوز ملحقہ کوٹنگز میں غیر عکاس گڑھے بنانے کے لیے لیزرز کا استعمال کرتی ہیں، جو گڑھوں کو پڑھنے والے لیزر سے پتہ چلتی ہیں۔ ایک بار جب گڑھوں کے پیٹرن اور جلے ہوئے عکاس علاقوں کا پتہ چل جائے تو ذخیرہ شدہ ڈیٹا کو انکوڈ کیا جا سکتا ہے۔
تاہم، انٹرنیٹ، سوشل میڈیا، اور کلاؤڈ کمپیوٹنگ ایپلی کیشنز میں ڈیٹا کی تیزی سے ترقی کے تناظر میں، انتہائی اعلی کثافت والے آپٹیکل ڈیٹا اسٹوریج کی مانگ آسمان کو چھو رہی ہے - ڈیٹا اسٹوریج کو فوری طور پر روایتی مقناطیسی ہارڈ ڈرائیوز کی رکاوٹوں کو دور کرنے کی ضرورت ہے۔ یا ٹیپس اور سالڈ اسٹیٹ ڈرائیوز (SSD) اسٹوریج۔ اور طویل مدتی ڈیٹا اسٹوریج کے نئے حل۔
یہ بڑے پیمانے پر خیال کیا جاتا ہے کہ آپٹیکل ٹیکنالوجی بڑے پیمانے پر ڈیٹا کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کو بہتر بنانے کی کلید ہے۔ ڈیٹا سٹوریج کے لیے شیشے کے استعمال کا مذکورہ بالا تصور 19ویں صدی میں پایا جا سکتا ہے۔ محتاط بہتری اور تکنیکی اپ گریڈ کے بعد، بہت سی رکاوٹیں ایک ایک کر کے دور ہوئیں۔
اس کے علاوہ، موجودہ آپٹیکل ڈسک ٹیکنالوجی کے مقابلے میں، آپٹیکل ڈیٹا اسٹوریج کا ایک نمایاں فائدہ یہ ہے کہ یہ کثیر جہتی ڈیٹا اسٹوریج حاصل کر سکتا ہے۔
جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے، کثیر جہتی ڈیٹا اسٹوریج بنیادی طور پر تین جہتوں (جیسے ملٹی لیئر آپٹیکل ڈسکس، کارڈز، کرسٹل یا کیوبز) کے ڈھانچے میں معلومات کو ریکارڈ اور پڑھتا ہے۔ معلومات کو لکھنا اور پڑھنا عام طور پر ایک یا زیادہ لیزر بیم کو تین جہتی میڈیم میں مرکوز کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ سٹوریج میڈیم کی حجمی نوعیت کی وجہ سے، لیزر کو مطلوبہ فیڈیوشلز لکھنے یا پڑھنے سے پہلے اضافی پوائنٹس سے گزرنا پڑتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ لکھنے اور پڑھنے دونوں افعال کو اکثر غیر لکیری ہونے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ ایک مقررہ وقت پر صرف ایک مقامی نقطہ پر کارروائی کی جائے۔
آج، 5D آپٹیکل ڈیٹا سٹوریج ٹیکنالوجی ثابت ہو چکی ہے - اس ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے آپٹیکل ڈسکس 360Tb تک ڈیٹا ذخیرہ کر سکتی ہیں اور اربوں سال تک محفوظ کی جا سکتی ہیں۔ 1996 میں، سائنسدانوں نے پہلی بار ڈیٹا کو ریکارڈ کرنے اور ذخیرہ کرنے کے لیے فیمٹوسیکنڈ لیزر کے استعمال کی تجویز پیش کی اور اس کا مظاہرہ کیا۔ اس ٹیکنالوجی کو پہلی بار 2010 میں کیوٹو یونیورسٹی میں Kazuyuki Hirao کی لیبارٹری میں دکھایا گیا تھا اور اسے مزید تیار کیا گیا تھا ساوتھمپٹن یونیورسٹی کے Optoelectronics Research Center میں Peter Kazansky کے ریسرچ گروپ نے۔ اس کے علاوہ، ہٹاچی اور مائیکروسافٹ نے بھی شیشے پر مبنی آپٹیکل اسٹوریج ٹیکنالوجی کا مطالعہ کیا ہے، مؤخر الذکر کے منصوبے کو "پروجیکٹ سلیکا" کہا جاتا ہے۔ عالمی سطح پر، آپٹیکل اسٹوریج مارکیٹ کے بڑے کھلاڑیوں میں سونی، ویسٹرن ڈیجیٹل، سام سنگ الیکٹرانکس، آئی بی ایم، توشیبا، اور فیوجٹسو شامل ہیں۔
5D آپٹیکل ڈیٹا سٹوریج بنیادی طور پر ایک تجرباتی نانو سٹرکچرڈ شیشے پر مبنی ہے جو معلومات کو نہ صرف سہ جہتی جگہ میں ڈیٹا کو انکوڈنگ کر کے بلکہ birefringence سے متعلق دو پیرامیٹرز کے ذریعے بھی ذخیرہ کرتا ہے، جن کا تعین شیشے پر توجہ مرکوز کر کے کیا جاتا ہے۔ میڈیم میں فیمٹوسیکنڈ لیزر کا پولرائزیشن اور شدت کنٹرول۔ نانو اسٹرکچر کی جسامت، واقفیت، اور تین جہتی پوزیشن مذکورہ پانچ جہتوں پر مشتمل ہے۔
تاہم، اس ٹیکنالوجی کے تجارتی اطلاق کے امکانات کو بہتر بنانے کے لیے، ڈیٹا پڑھنے کی رفتار کو بھی بہتر کرنے کی ضرورت ہے۔ مزید برآں، مطلوبہ ہائی پاور لیزر سسٹم اور ڈیٹا ری رائٹ ایبلٹی کی کمی کی وجہ سے اس کا اطلاق محدود ہو سکتا ہے۔
آپٹیکل ڈیٹا اسٹوریج ملٹی لیول انکوڈنگ ٹیکنالوجی کے لیے بھی قابل عمل ہے، جو مختلف مجرد سگنل کی طاقت کی سطحوں کا استعمال کرتے ہوئے فی پوائنٹ ایک سے زیادہ بٹس لکھ کر اسٹوریج کی گنجائش کو نمایاں طور پر بڑھا سکتا ہے۔ ملٹی لیول ڈیٹا اسٹوریج ایک ساتھ متعدد بٹس کو بھی پڑھ سکتا ہے، اس طرح ڈیٹا ریڈ آؤٹ کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے، جو کہ بڑے ڈیٹا سیٹس کے لیے بہت اہم ہے۔
یونیورسٹی آف ساؤتھ آسٹریلیا اور یونیورسٹی آف نیو ساؤتھ ویلز کی ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجی میں، محققین ڈیٹا کو ذخیرہ کرنے کے لیے غیر نامیاتی فاسفورس کی منفرد خصوصیات سے فائدہ اٹھا سکتے ہیں۔ اس نقطہ نظر میں دوبارہ لکھنے اور کم طاقت والے لیزر استعمال کرنے کی صلاحیت ہے۔ اس کے علاوہ، ٹیکنالوجی کو کرائیوجینک درجہ حرارت کی ضرورت نہیں ہے اور اس کے بجائے کمرے کے درجہ حرارت پر اسپیکٹرل ہولز کو جلا سکتی ہے، جس سے یہ زیادہ عملی ہے۔
