微軟公布光學儲存Project HSD，因應雲端大數據儲存所需

在上周Ignite大會上，微軟研究院公布名為Project HSD（Hologram Storage Device）的全像儲存技術，以因應雲端時代大量熱資料儲存及存取所需。

微軟指出，雲端時代的運算產生大量資料，估計2024年全球將產生25 zettabytes的資料，但現今主流儲存技術缺點卻使其不敷需求。NAND快閃記憶體和磁碟容量無法大量提升，此外，快閃記憶體耐用性不足且價格高昂，磁碟則容易發生機械故障風險。

目前英國劍橋的微軟研究院及微軟Azure正合力研究名為Project HSD的全像儲存裝置（Hologram Storage Device，HSD）技術。HSD可追溯自1960年代，最早使用雷射將資料寫入在感光媒體上，為取代現有磁碟儲存的潛在高容量儲存技術。其原理是利用資料光束與參考光束產生干涉，並將不同角度的光束形成的干涉圖式寫入到電光晶體，成為一個全像（Hologram）。藉由調整光束角度可讓這個3D結構儲存多個全像，即巨量資料集。之後要讀取資料時，只要以參考光束照射這晶體上需要的圖式（資料）引發衍射，由接收裝置接收這些資料來加以還原。

微軟研究院去年公布的新式儲存專案Project Silica也是解決高容量儲存為目的的計畫，該計畫利用雷射將大量資料儲存在玻璃上。微軟解釋，Project Silica是專為不常使用的冷資料而設計一次寫入、多次讀取（write one read many，WORM）的資料歸檔技術。但Project HSD處理的是雲端時代下對熱資料的高儲存密集度、及存取速度的要求。

Project HSD中，微軟研究團隊利用綠光把資料寫入在摻鐵的鈮酸鋰（LiNbO3：Fe）晶體中，並用另一道綠光來將晶體中的資料圖示投射到顯示裝置。另一個特色是，晶體上的資料可以利用紫外光抹除再重覆再利用。微軟指出，現今智慧型手機相機及顯示器技術的進步，讓顯示裝置到相機之間的光學扭曲問題，可用軟體及AI技術來校正，因此降低了硬體要求，可用較便宜的光學元件取代昂貴光學裝置。

微軟表示，結合現有市售高解析度相機及深度學習技術，目前Project HSD已可以做到現有頂尖體積全像儲存系統1.8倍的資料密集度，而且就單一資料區（即一個全像）存取效能也不差。

但微軟坦承，若擴大到雲端規畫的應用情境，Project HSD碰上大量資料讀寫速度仍然太慢，因此專案小組接下來的目標是持續改進，以打造適合雲端，且能兼顧存取速度和資料密集度的技術。