在数字时代迈入全新阶段的背景下，存储需求尤其是档案存储需求愈发严峻。海量图像、视频及人工智能生成的数据不断涌现，对存储介质的容量、可靠性及持久性提出了更高的要求。传统的磁带存储长期以来被视为档案存储的主力军，却也逐渐暴露出速度慢、容量有限和使用寿命短等缺点。为应对未来数据的挑战，科研界和产业界纷纷探索更先进的技术路径，玻璃存储和分子存储应运而生，成为关注的焦点。磁带为何仍被广泛应用？当前，线性磁带开卡机（LTO）技术仍占据档案存储市场的重要位置。磁带成本低廉，单字节存储费用远低于硬盘和固态硬盘，这是其持久受欢迎的重要原因。
然而，磁带技术面对生理极限，寿命通常只有五至十年。不仅如此，数据的读取方式为顺序访问，导致访问速度相对较慢，尤其在需要随机读取时效率明显不足。随着LTO标准演进，最新版本LTO-10提供最大30 TB的原始容量，经过压缩可达75 TB，但与硬盘和固态硬盘快速提升的容量相比，磁带的增长步伐显得迟缓。此外，磁带数据因位漂移问题，需要每五年进行一次重新复制，增加了维护成本与能耗。玻璃存储技术崭露头角，成为替代存储的有力候选者。微软的Project Silica项目正是利用硅石英玻璃，通过飞秒激光在玻璃内部创建超细纳米结构，实现高密度、持久的数据存储。
该技术通过调整这些纳米结构的位置、方向及大小，可形成多层次多维度数据编码，单块大小如饮料杯垫的玻璃片足以存储数TB数据。相比传统磁带，玻璃存储的耐用性极佳，能够承受高温、化学腐蚀及辐射干扰，理论保存期限可达千年以上。此外，读取过程结合了AI解码技术，提高了访问速度和准确度。Project Silica不仅规划了数据在云端的长期存储方案，还支持自动化的图书馆管理，实现对数千块玻璃片的高效操作。另一家名为Cerabyte的企业则采用了不同的陶瓷涂层玻璃技术，其利用激光脉冲烧刻纳米尺度的凹陷并采用QR码方式存储数据，尽管单层容量不及Project Silica，但在抗物理破坏和辐射方面表现同样优异。Cerabyte凭借简单的单层结构，在读写速度及系统稳定性上具备天然优势，并已吸引西部数据等大厂投资，推动其商业化进程。
分子存储技术则代表着未来极具潜力但尚处于早期研发阶段的方向。DNA存储以其超高的信息密度和天然的分子稳定性成为研究热点。DNA仅需极少的物质即可保存海量信息，理论上一克DNA可以储存45泽字节数据。加之DNA的天然寿命可达数百年，极其适合长期档案存储需求。然而，目前DNA的写入和读取速度极其缓慢和复杂，相关设备昂贵且操作繁琐。读写过程涉及复杂的生物化学反应，数据以分子碎片形式分散存储，需依靠高精度测序技术进行重组，远不能满足大规模商业化的需求。
此外，读写的破坏性和数据不可修改性也限制了其应用范围。除DNA外，分子存储领域还探索了序列定义聚合物（SDPs）作为信息载体。由德克萨斯大学团队提出的方案利用电化学信号对SDPs分子序列进行读写，代表了分子存储向电子化读取迈进的重要一步。该方法支持更多种类的分子单体，比DNA具有更大的编码空间，实验已成功解析数小时内的11字符密码。尽管该技术前景广阔，但距离商业化和大规模应用仍有相当距离。现阶段，玻璃存储技术因其相对成熟和可扩展性，被认为是最有望取代磁带成为新一代档案存储介质的方案。
微软和Cerabyte的项目均处于产品化的试验阶段，预计将在未来两到五年内带来市场化产品。与此同时，磁带技术依旧在成本效益、规模化部署和生态系统成熟度方面占据优势，预计将继续存在于存储方案中，至少在未来十年保持其一定市场份额。展望未来，档案存储技术将朝着高容量、长寿命、低能耗和高数据完整性方向发展。随着玻璃存储的普及和分子存储技术的逐步突破，数据保存的方式有望实现根本变革。云服务巨头与存储科技创业企业间的激烈竞争将推动新技术快速成熟，最终为数据中心、科研机构以及文化遗产保存提供更可靠且经济的解决方案。在数字信息愈加珍贵的时代背景下，真正能够实现长久保存、快速访问且环保节能的存储媒介，将成为信息社会不可或缺的基石。
无论是依托激光纳米技术的玻璃存储，还是化学分子层面的存储革命，档案存储的未来正朝着更加智能化和多样化的方向稳步迈进。
