Microsoft y Warner Bros. han colaborado para almacenar y recuperar con éxito toda la icónica película de 1978 “Superman” en un trozo de vidrio del tamaño de 75 por 75 por 2 milímetros de espesor.
Fue la primera prueba de prueba de concepto para Project Silica , un proyecto de investigación de Microsoft que utiliza descubrimientos recientes en óptica láser ultrarrápida e inteligencia artificial para almacenar datos en vidrio de cuarzo.
Un láser codifica datos en vidrio creando capas de rejillas y deformaciones tridimensionales a nanoescala a varias profundidades y ángulos.
Los algoritmos de aprendizaje automático leen los datos nuevamente decodificando imágenes y patrones que se crean a medida que la luz polarizada brilla a través del vidrio.
El vidrio de sílice duro puede resistir ser hervido en agua caliente, horneado en horno, microondas, inundado, fregado, desmagnetizado y otras amenazas ambientales que pueden destruir archivos históricos o tesoros culturales invaluables si las cosas salen mal.
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Representa una inversión de Microsoft Azure para desarrollar tecnologías de almacenamiento creadas específicamente para patrones de computación en la nube, en lugar de depender de medios de almacenamiento diseñados para trabajar en computadoras u otros escenarios.
Es solo una de las muchas maneras en que Azure confía en la experiencia de investigación de Microsoft para resolver desafíos a corto y largo plazo, desde las pruebas de centros de datos subacuáticos de Project Natick hasta el poder de procesamiento FPGA de Project Brainwave y la investigación emergente de Óptica para la nube .
“Almacenar toda la película ‘Superman’ en vidrio y poder leerla con éxito es un hito importante”, dijo Mark Russinovich, director de tecnología de Azure.
“No digo que todas las preguntas hayan sido respondidas completamente, pero parece que ahora estamos en una fase en la que estamos trabajando en el refinamiento y la experimentación, en lugar de hacer la pregunta ‘¿podemos hacerlo?'”
Disminuyendo los costos de almacenamiento a largo plazo
La mayoría de la gente piensa en “la nube” como una forma de almacenar todo, desde miles de fotos familiares hasta millones de correos electrónicos, sin ocupar espacio en su teléfono o computadora. Pero toda esa información se almacena físicamente en el hardware en una ubicación remota, lo que le permite acceder a ella desde múltiples dispositivos.
La cantidad de datos que la humanidad ahora está buscando almacenar, desde registros médicos hasta videos divertidos de gatos e imágenes tomadas por naves espaciales, está explotando al mismo tiempo que la capacidad de las tecnologías de almacenamiento existentes se está reduciendo.
El almacenamiento de vidrio tiene el potencial de convertirse en una opción de menor costo porque solo escribe los datos en el vidrio una vez.
Los láseres de femtosegundos, que emiten pulsos ópticos ultracortos y que se usan comúnmente en la cirugía LASIK, cambian permanentemente la estructura del vidrio, por lo que los datos pueden conservarse durante siglos.
El vidrio de cuarzo tampoco necesita aire acondicionado de alto consumo de energía para mantener el material a una temperatura constante o sistemas que eliminen la humedad del aire, lo que podría reducir la huella ambiental del almacenamiento de datos a gran escala.
“No estamos tratando de construir cosas que pones en tu casa o reproduces películas. Estamos construyendo almacenamiento que opera a escala de nube ”, dijo Ant Rowstron, subdirector asociado de laboratorio de Microsoft Research Cambridge en el Reino Unido, que colaboró con la Universidad de Southampton para desarrollar el Proyecto Silica.
“Una gran cosa que queríamos eliminar es este ciclo costoso de mover y reescribir datos a la próxima generación. Realmente queremos algo que pueda poner en el estante durante 50 o 100 o 1,000 años y olvidar hasta que lo necesite ”, dijo Rowstron.
El Proyecto Silica tiene como objetivo almacenar lo que se conoce como datos “en frío”, datos de archivo que pueden tener un gran valor o que las empresas deben mantener, pero no es necesario acceder a ellos con frecuencia. Eso podría incluir datos médicos que deben conservarse durante toda la vida del paciente, datos de regulación financiera, contratos legales, información geológica relacionada con la exploración energética y planes de construcción que las ciudades deben conservar.
Warner Bros. estaba muy interesado en ayudar a Microsoft a probar soluciones que podrían aliviar los costos y las ineficiencias asociadas con el almacenamiento de datos en estos horizontes de mucho tiempo, dijo Colf.
“Con la biblioteca de contenido más grande en la industria de medios y entretenimiento en muchos aspectos, nuestros desafíos son únicos en su escala, pero ciertamente no son únicos en términos del problema que estamos tratando de resolver”, dijo.
Convertir los datos digitales en artefactos físicos
Con una historia de casi 100 años en cine y televisión, Warner Bros. posee una de las bibliotecas de entretenimiento más profundas y significativas del mundo. Relanzar películas antiguas en nuevos formatos o para nuevas audiencias es una parte importante del negocio. También es una tremenda responsabilidad cultural preservar algunas de las historias más queridas del mundo a perpetuidad, dijo Colf.
“Imagínense si un título como ‘El mago de Oz’ o un programa como ‘Amigos’ no estuviera disponible para generación tras generación para disfrutar, ver y comprender”, dijo. “Creemos que es inimaginable, y es por eso que nos tomamos el trabajo de preservar y archivar nuestro contenido extremadamente en serio”.
La compañía cuenta con planes de redundancia para manejar múltiples escenarios del peor de los casos: un terremoto o huracán que golpea una de las costas, un incendio donde los sistemas de supresión no se activan o una falla del control climático que permite que la humedad se acumule y arruine stock de película
El objetivo es tener tres copias archivadas de cada activo almacenadas en diferentes lugares del mundo: dos copias digitalizadas separadas, junto con la copia física original en cualquier medio en que se haya creado un episodio de película o televisión o un dibujo animado.
Afortunadamente, los negativos de película originales durarán siglos si se almacenan en las condiciones adecuadas.
Pero para algunos programas de televisión más antiguos, como los episodios de “Alice” filmados en la década de 1970, la copia física original tiene una vida útil limitada que requiere la migración a formatos más nuevos.
Y para las películas y los programas de televisión de hoy en día que se graban digitalmente, la tercera copia con calidad de archivo tiene un ciclo de migración muy corto de tres a cinco años, que es difícil de administrar.
“Digamos que un programa de televisión está ingresando directamente en nuestros archivos digitales; no hay nada físico “, dijo Steven Anastasi, vicepresidente de Warner Bros. para archivos de medios globales y servicios de preservación.
“El archivo digital está entrando pero no tengo nada que pueda poner en una bóveda o en una mina de sal o cualquier cosa física que entre al edificio”.
Warner Bros. está potencialmente buscando en Project Silica para crear un activo físico permanente para almacenar contenido digital importante y proporcionar copias de seguridad duraderas.
En este momento, para lanzamientos teatrales que se graban digitalmente, la compañía crea una tercera copia de archivo convirtiéndola nuevamente en película analógica.
Divide el metraje final en tres componentes de color: cian, magenta y amarillo, y los transfiere a negativos de película en blanco y negro que no se desvanecerán como la película de color.
Esos negativos se guardan en un archivo de almacenamiento en frío. En estas bóvedas altamente gestionadas, la temperatura y la humedad están estrechamente controladas, y los rastreadores de aire buscan signos de descomposición química que puedan indicar problemas.
Si necesitan recuperar la película, deben revertir esos complicados pasos.
Ese proceso es costoso, y solo quedan unos pocos laboratorios cinematográficos en el mundo que puedan hacerlo. Y el proceso no es óptimo desde el punto de vista cualitativo, dijo Brad Collar, vicepresidente senior de ingeniería global de archivos e ingeniería de medios de Warner Bros.
“Cuando filmamos algo digitalmente, con ceros y unos que representan los píxeles en la pantalla, e imprimimos eso en un medio analógico llamado película, destruimos los valores de píxeles originales. Y, claro, se ve bastante bien, pero no es reversible ”, dijo Collar.
“Si podemos tomar la representación digital de esos píxeles y ponerla en un medio como sílice y volver a leerla exactamente como estaba cuando salió de la cámara, hemos hecho nuestro trabajo de preservación lo mejor que hemos podido”. . Eso es lo que me encanta de esto ”, dijo.
No es económico crear negativos de películas de archivo para cada episodio de televisión grabado digitalmente en la biblioteca de Warner Bros. La compañía espera que Project Silica sea una alternativa más barata y de mayor calidad para crear archivos físicos de contenido digital.
Hay mucho más trabajo por delante para alcanzar esa escala: los investigadores de Microsoft tendrían que aumentar significativamente la velocidad a la que se pueden escribir y leer los datos, así como su densidad.
Warner Bros. visualiza su propia infraestructura para leer datos de los archivos de vidrio. Pero ambos socios ven prometedor en lo lejos que han llegado.
“Si la solución de almacenamiento de Project Silica demuestra ser tan rentable y escalable como podría ser, y todos reconocemos que aún es temprano, esto es algo que nos encantaría ver adoptado por otros estudios y nuestros pares y otras industrias, Dijo Colf.
“Si funciona para nosotros, creemos firmemente que esto será un beneficio para cualquiera que quiera preservar y archivar contenido”, dijo.
