Project Silica Dijelaskan: Bisakah Kaca Benar-Benar Menyimpan Data Selama 10.000 Tahun?

Selama bertahun-tahun kita diberi tahu bahwa hard drive akan gagal, pita magnetik harus diperbarui, dan memori flash perlahan kehilangan data. Lalu muncul sebuah judul berita yang mengklaim para ilmuwan telah menciptakan media penyimpanan berbasis kaca yang dapat mempertahankan data selama 10.000 tahun. Kedengarannya dramatis. Juga terdengar seperti pemasaran. Jadi daripada hanya mengulang judul tersebut, mari kita bahas pertanyaan yang benar-benar penting — pertanyaan yang muncul dalam percakapan. Karena jika teknologi ini nyata, implikasinya bersifat teknis, ekonomi, dan filosofis sekaligus.

Evolusi penyimpanan selalu menjadi kisah tentang kompresi dan daya tahan. Dari drum magnetik hingga NAND flash modern, kapasitas melonjak sementara ukuran fisik menyusut. Jika kita melihatnya dari sudut pandang yang lebih luas, polanya menjadi jelas — seperti yang saya jelaskan dalam ulasan tentang evolusi kapasitas penyimpanan digital dari 1956 hingga sekarang. Project Silica tidak hanya memperpanjang kurva tersebut. Ia mencoba membengkokkannya ke skala waktu geologis.

Siapa yang memulainya dan mengapa?

Penelitian ini dimulai di Microsoft Research sekitar tahun 2016 sebagai bagian dari apa yang kemudian dikenal sebagai Project Silica. Pendorong utamanya bukan ambisi fiksi ilmiah, melainkan Azure. Penyedia penyimpanan cloud berskala besar menghadapi tantangan arsip jangka panjang. Pita magnetik bekerja dengan baik, tetapi memerlukan siklus migrasi. Hard drive menurun kualitasnya. NAND flash kehilangan muatan seiring waktu. Pada skala hyperscale, siklus penyegaran menjadi beban operasional bernilai jutaan dolar.

Motivasinya sederhana: membangun media penyimpanan yang tidak memerlukan penulisan ulang berkala untuk menjaga integritas. Dengan kata lain, menghilangkan drift retensi di tingkat fisik. Alih-alih menyimpan bit sebagai domain magnetik atau elektron terperangkap, tim riset mengeksplorasi pengkodean struktural di dalam kuarsa lebur.

• Mengurangi siklus migrasi pada penyimpanan arsip dingin
• Menghilangkan kebocoran muatan dan degradasi magnetik
• Menciptakan media pasif tanpa kebutuhan daya untuk mempertahankan data
• Integrasi ke infrastruktur cold tier Azure di masa depan

Apakah silika meleleh pada suhu tinggi?

Ya, silika bisa meleleh. Tetapi tidak seperti yang dibayangkan kebanyakan orang. Project Silica menggunakan kuarsa lebur dengan titik leleh sekitar 1.600–1.700°C. Itu jauh lebih tinggi daripada kebakaran bangunan biasa, kebakaran hutan, bahkan paparan lava. Klaim “10.000 tahun pada 290°C” adalah uji penuaan dipercepat — bukan suhu operasional yang diperlukan.

Panas mempercepat degradasi material. Jika struktur mampu bertahan ribuan tahun pada 290°C secara terus-menerus, maka pada suhu ruangan umur teoritisnya menjadi berskala geologis. Itu tidak berarti tak bisa dihancurkan. Ia bisa retak atau hancur. Tetapi degradasi termal bukanlah kelemahan utamanya.

Sebagai perbandingan, media penyimpanan sehari-hari tidak sekuat itu. NAND flash mengalami kebocoran muatan dan kegagalan pengontrol dari waktu ke waktu, seperti yang saya bahas dalam artikel tentang berapa lama USB flash drive sebenarnya dapat bertahan. Penyimpanan silika tidak bersaing dengan flash drive — ia berada dalam kategori waktu yang sama sekali berbeda.

• Titik leleh ~1.600–1.700°C
• Kebakaran struktural biasanya di bawah ambang tersebut
• Klaim daya tahan merujuk pada stabilitas retensi, bukan kebal total
• Fraktur mekanis tetap menjadi risiko paling realistis

Apakah mereka menciptakan perangkat untuk membacanya?

Ini bukan sesuatu yang bisa dimasukkan ke pemutar DVD. Sistem ini memerlukan pembaca optik khusus. Data ditulis menggunakan laser femtosecond yang menciptakan struktur tiga dimensi mikroskopis — voxel — di dalam kaca. Struktur ini mengubah cara cahaya terpolarisasi melewati material.

Proses pembacaan melibatkan iluminasi terpolarisasi, pencitraan resolusi tinggi, dan dekode berbasis machine learning. Medianya pasif; kecerdasannya berada pada pembaca. Artinya arsipnya tahan lama, tetapi ekosistem teknologinya juga harus bertahan.

• Laser femtosecond untuk menciptakan voxel
• Mikroskopi sensitif polarisasi untuk pembacaan
• Machine learning untuk mengubah keadaan optik menjadi biner
• Tidak kompatibel dengan drive optik konsumen

Apa itu voxel dan apakah sudut cahaya mewakili biner?

Voxel adalah piksel volumetrik — unit 3D kecil di dalam kaca. Laser memodifikasi struktur internal untuk menciptakan birefringence, sehingga cahaya yang melewati titik tersebut berubah polarisasi dan fasenya. Setiap voxel tidak sekadar mewakili 0 atau 1. Sebaliknya, keadaan optik yang terukur dipetakan kembali menjadi biner oleh perangkat lunak.

Karena beberapa properti dapat dikodekan — orientasi, kekuatan retardansi, kedalaman spasial — setiap voxel dapat menyimpan beberapa bit. Inilah yang memungkinkan kepadatan melampaui media optik tradisional. Ini adalah geometri sebagai data. Bukan muatan. Bukan magnetisme. Struktur.

• Pengkodean spasial 3D (X, Y, Z)
• Pembentukan nanostruktur birefringent
• Pengukuran fase optik dan polarisasi
• Pemetaan perangkat lunak dari keadaan optik ke nilai biner

Berapa banyak yang bisa disimpan pada cakram kaca seukuran DVD?

Demonstrasi menunjukkan 4,84 TB disimpan pada pelat kaca persegi 12 cm dengan ketebalan 2 mm. DVD berdiameter 12 cm dengan luas permukaan sedikit lebih kecil. Secara proporsional, cakram dengan ketebalan serupa dapat menampung sekitar 3,7–4 TB dengan kepadatan saat ini.

Itu sekitar empat puluh kali kapasitas Blu-ray dalam jejak fisik yang sama. Batasannya bukan hanya luas permukaan, tetapi juga jarak antar voxel, presisi penulisan, dan fidelitas pembacaan.

• Kepadatan demonstrasi: ~4,84 TB per 144 cm²
• Luas DVD: ~113 cm²
• Perkiraan kapasitas proporsional: ~4 TB
• Kepadatan masa depan tergantung penyempurnaan voxel

Berapa lama waktu untuk menulis 4 TB?

Di sinilah antusiasme mulai mereda. Penulisan lambat. Kecepatan eksperimental saat ini diukur dalam gigabit per menit, bukan gigabyte per detik. Operasi multi-terabyte dapat memakan waktu berhari-hari dalam kondisi laboratorium saat ini.

Ini bukan solusi backup konsumen. Ini lebih mirip mengukir data ke dalam kaca dengan presisi nanoskopik. Peningkatan throughput mungkin datang dari laser paralel dan kontrol gerak yang lebih baik, tetapi bahkan proyeksi optimistis menunjukkan kecepatan skala arsip, bukan kecepatan SSD.

• Penulisan serial voxel demi voxel
• Kebutuhan presisi posisi tinggi
• Siklus penulisan multi-hari untuk volume besar
• Dioptimalkan untuk permanensi, bukan kecepatan

Jenis data apa yang layak untuk permanensi ini?

Cold tier storage jarang diakses tetapi sangat penting secara operasional. Arsip nasional, dataset penelitian iklim, catatan hukum dengan mandat retensi puluhan tahun, master media budaya, dan telemetri ilmiah yang tak dapat direplikasi adalah contoh nyata.

Kriterianya sederhana: tak tergantikan, retensi jangka panjang, dan frekuensi akses rendah. Tidak semua data layak hidup 10.000 tahun. Tetapi beberapa memang demikian.

• Catatan pemerintah dan konstitusi
• Data iklim dan genomik
• Master media dan arsip sejarah
• Penyimpanan bukti hukum jangka panjang

Apakah ini tentang melindungi data dari waktu atau dari manusia?

Secara teknis, ini tentang waktu. Medan magnetik bergeser. Muatan bocor. Geometri tetap stabil. Dari sudut pandang teknik, ini adalah mitigasi entropi.

Namun permanensi mengubah konteks. Secara historis, kerapuhan penyimpanan memungkinkan masyarakat untuk melupakan. Retensi digital permanen menantang pola itu. Siapa yang mengendalikan akses dalam 200 tahun? Siapa yang menjaga kompatibilitas pembaca? Daya tahan tidak sama dengan netralitas.

Kaca bukan satu-satunya eksperimen arsip radikal. Peneliti juga mengeksplorasi substrat biologis untuk pelestarian, seperti yang saya bahas dalam artikel tentang penyimpanan data dalam protein hidup. Ketika dibandingkan, jelas bahwa masa depan arsip digital tidak akan menyerupai hard drive atau USB biasa.

• Dirancang untuk mencegah degradasi retensi fisik
• Tidak mencegah penghancuran disengaja
• Menimbulkan pertanyaan tata kelola jangka panjang
• Menggeser kontrol arsip ke penyedia infrastruktur

---

Experience & Perspective
Artikel ini dibuat dengan bantuan AI untuk penyusunan riset dan referensi teknis, kemudian ditinjau dan disempurnakan oleh Matt LaBoff, Spesialis Sistem Penyimpanan USB & Duplikasi dengan pengalaman lebih dari dua dekade dalam memori flash, media arsip, dan integritas data. Analisis ini menggabungkan pengalaman langsung dengan publikasi riset yang tersedia untuk umum.