Armazenamento em vidro: Microsoft detalha avanços do Projeto Silica para preservar dados por 10 mil anos

O armazenamento em vidro acaba de dar um passo importante rumo à aplicação prática. Um estudo publicado na revista Nature descreve como o Projeto Silica, iniciativa da Microsoft Research em andamento desde 2019, alcançou novos patamares de velocidade, densidade e simplicidade de hardware, mantendo a meta de conservar dados intactos por até dez milênios.

Por que o armazenamento em vidro é prioridade para a Microsoft

A Microsoft, liderada pelo diretor-executivo Satya Nadella, investe em múltiplas frentes de inovação para atender à explosão de dados produzidos globalmente, que quase dobra a cada três anos, de acordo com os pesquisadores. Soluções tradicionais como discos rígidos, SSDs ou fitas magnéticas precisam ser trocadas ou copiadas periodicamente, pois degradam em poucas décadas. O armazenamento em vidro surge como alternativa capaz de reduzir custos operacionais, consumo de energia dos data centers e a necessidade de backups constantes, fatores alinhados aos compromissos da empresa com sustentabilidade e eficiência.

O suporte físico escolhido é o vidro de silício — material puro utilizado em lâmpadas halógenas e espelhos de telescópios — que resiste a variações extremas de temperatura, umidade e interferências eletromagnéticas. Essa robustez contrasta com discos convencionais, dependentes de ar-condicionado rigoroso, controle de poeira e umidade para manter confiabilidade.

Projeto Silica: etapas de gravação e leitura no armazenamento em vidro

O fluxo tecnológico descrito pelo estudo envolve quatro fases: gravação, armazenamento, leitura e decodificação. Na etapa inicial, um laser de femtossegundo — pulso ultrarrápido de altíssima potência — insere informações diretamente no volume da placa, criando pixels tridimensionais denominados voxels. Cada voxel representa um símbolo derivado de grupos de bits de usuário. A escrita é realizada camada por camada, de baixo para cima, até ocupar toda a espessura do fragmento de vidro.

Na sequência, as placas podem ser guardadas em estantes convencionais, sem atmosfera controlada ou fornecimento contínuo de energia. Para recuperar o conteúdo, o sistema utiliza um microscópio automatizado equipado com câmera, que fotografa cada plano de voxels. As imagens seguem para algoritmos de inteligência artificial responsáveis por transformar novamente os símbolos em bits, devolvendo o arquivo original ao usuário.

Volume, velocidade e densidade: métricas alcançadas pelo novo sistema

Entre as marcas mais relevantes destacadas pelos cientistas está a taxa de gravação de 65,9 megabits por segundo. O índice de densidade chega a 1,59 gigabit por milímetro cúbico, o que equivale a 4,84 terabytes contidos em um retângulo de vidro medindo 12 centímetros quadrados por dois milímetros de espessura. Nessa porção caberiam aproximadamente dois milhões de livros impressos ou cinco mil filmes em resolução 4K, segundo a equipe.

Esses valores demonstram que a tecnologia avança para competir com mídias corporativas de alta capacidade, sem exigir salas limpas ou climatizadas. Além disso, o processo dispensa ciclos regulares de manutenção, já que o suporte físico não sofre perda magnética, oxidação ou desmagnetização ao longo do tempo.

Longevidade e segurança: benefícios do armazenamento em vidro para dados

Testes de envelhecimento acelerado indicam que os registros permaneceriam legíveis após dez mil anos, mesmo se o material fosse exposto a temperaturas de até 290 °C. Embora o cálculo não inclua danos mecânicos ou corrosão química acidental, o horizonte de milênios coloca o método entre os poucos candidatos a “arquivo permanente” comparável a inscrições em pedra.

Outro ponto relevante é a segurança intrínseca. Como as placas não ficam conectadas a redes, ataques virtuais se tornam inviáveis. A violação só ocorreria mediante o furto físico do suporte, cenário que pode ser mitigado com cofres ou salas seguras já usadas por instituições culturais e governamentais.

Imagem: Divulgação

Avanços técnicos recentes que aproximam a tecnologia do mercado

O estudo publicado enumera modificações que simplificam a cadeia de produção. A principal é a adoção de vidro borossilicato — o mesmo presente em utensílios de cozinha e portas de forno — em substituição à sílica fundida de alta pureza. A troca reduz custos e amplia a disponibilidade de matéria-prima, removendo um dos gargalos rumo à industrialização.

Do lado do hardware, o leitor passou a usar apenas uma câmera, contra três ou quatro configurações anteriores. Isso diminui o tamanho físico do equipamento e sua faixa de preço. Já os dispositivos de escrita exigem menos componentes ópticos, o que facilita montagem, calibração e manutenção.

Entre os avanços ópticos, os engenheiros conseguiram reduzir o número de pulsos necessários para formar voxels birefringentes e desenvolveram uma técnica de “pseudo-pulso único”, que acelera a gravação. A criação dos chamados phase voxels, que alteram a fase do vidro em vez da polarização, permite formar bits com apenas um pulso de laser. Há ainda a possibilidade de gravar vários voxels simultaneamente usando múltiplos feixes, aumentando a vazão de dados sem comprometer a precisão.

No campo do software, modelos de aprendizado de máquina otimizam a codificação dos símbolos antes da escrita e a decodificação após a leitura, elevando a confiabilidade sem necessidade de reforçar potência de laser ou qualidade de câmera. Além disso, um método óptico não destrutivo foi desenvolvido para avaliar o envelhecimento das gravações, útil para auditorias de integridade ao longo dos séculos.

Aplicações já testadas e próximos passos do Projeto Silica

Embora ainda em fase pré-comercial, o Projeto Silica realizou várias provas de conceito. Em parceria com a Warner Bros. Discovery, o time armazenou no vidro o filme “Superman”. Com o Global Music Vault, sediado na Noruega, foi possível preservar arquivos musicais que ficarão sob camadas de gelo para resistir a catástrofes. Outro experimento, batizado de Golden Record 2.0, reuniu imagens, sons e discursos co-criados por estudantes para representar a diversidade humana a futuros observadores.

Essas demonstrações ajudam a validar a tecnologia junto a estúdios de entretenimento, museus, bibliotecas e entidades científicas interessadas em garantir acesso a obras culturais por períodos que extrapolam a vida de qualquer hardware digital contemporâneo.

A publicação na Nature marca a conclusão da etapa puramente acadêmica. A Microsoft Research torna públicos os resultados para que comunidades externas possam reproduzir, auditar e expandir o trabalho. O próximo marco esperado é a construção de protótipos industriais que incorporem laser, óptica e algoritmos em equipamentos com custo compatível a infraestruturas de arquivamento de longo prazo.

OrganizaSimples

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Criei o Organiza Simples como um cantinho acolhedor para compartilhar tudo o que aprendi (e continuo aprendendo!) sobre organização da casa, da rotina e da mente, sem fórmulas impossíveis ou metas inalcançáveis.

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