Zapisywanie danych w DNA coraz szybsze. Microsoft zrobił przełom

Przechowywaliśmy i przechowujemy dane w różnych miejscach: na dyskietkach, kartach SD, płytach CD, dyskach i nie tylko. Więc czemu nie w DNA? Na taki pomysł wpadł Microsoft. Firma prowadzi badania w tym kierunku już od jakiegoś czasu, natomiast teraz zrobiła przełom – udało jej się opracować metodę pozwalającą zapisywać dane w DNA do 1000 razy szybciej niż dotychczas.

Zapisywanie danych w DNA odpowiedzią na problemy z krzemem

Ktoś mógłby zapytać skąd w ogóle wziął się pomysł zapisywania danych w DNA i po co nam to. Wszystko wynika z tego, że ludzie obecnie tworzą gigantyczną ilość danych każdego dnia, a trend wzrostowy tylko przyspiesza. Powoli staje się jasne, że w pewnym momencie będziemy tworzyć więcej danych niż jesteśmy w stanie przechowywać.

Dlaczego? Zasoby krzemu na Ziemi są ograniczone, a to on właśnie jest potrzebny do tworzenia tradycyjnych dysków, na których zapisujemy swoje dane. Magazyn Nature przewiduje, że już w 2040 roku zapotrzebowanie na krzem może być o od 10 do 100 razy większe niż jego podaż.

Ludzie DNA może wydawać się nieoczywistą alternatywą, ale naukowcy widzą w nim duży potencjał. Chcą zastąpić zera i jedynki adeniną (A), guaniną (G), cytozyną (C) i tyminą (T).

Żeby metoda ta mogła być faktycznie zaimplementowana na dużą skalę, optymalnie zapis danych w DNA powinien być “zwarty” (chodzi o to, aby nośniki danych nie zajmowały za dużo przestrzeni – aktualnie duże serwerownie zajmują całe budynki) i odpowiednio szybki. Ta pierwsza kwestia nie jest problemem, druga jednak niestety tak.

9 bilionów gigabajtów zapisane na obszarze wielkości lodówki? Dzięki DNA to możliwe

Jeśli chodzi o gęstość zapisu w DNA, to faktycznie nie ma na co narzekać. DNA oferuje gęstość przechowywania danych na poziomie ponad 1 eksabajta na cal sześcienny. W praktyce oznacza to, że ​​9 zetabajtów danych (czyli 9 bilionów gigabajtów) może być przechowywanych w przestrzeni wielkości lodówki.

Co równie ważne, Microsoft twierdzi, że takie rozwiązanie ma mniejszy ślad węglowy (niszczy środowisko naturalne w mniejszym stopniu) niż tradycyjne pamięci masowe wykorzystywane obecnie.

Jak wspomniano powyżej, problemem z zapisem danych w DNA jest szybkość. Dotychczasowe metody były po prostu wolne, a co za tym idzie – drogie. Według niedawnych szacunków zapis 1 megabita w DNA wiąże się z kosztem rzędu 3500 dolarów, a więc kosztem ogromnym.

Nowa metoda opracowana przez naukowców z Microsoft Research ma ten koszt znacznie zmniejszyć. Eksperci stworzyli nowy kontroler molekularny, czyli „maleńki mechanizm zapisu DNA na chipie”. W eksperymentach kontroler z powodzeniem zademonstrował zdolność zapisu 1000 razy szybszą niż w dotychczasowo stosowanych metodach.

Naturalnym kolejnym krokiem jest osadzenie cyfrowej logiki w chipie, aby umożliwić indywidualną kontrolę milionów punktów elektrod w celu zapisania danych w kilobajtach na sekundę w DNA, i przewidujemy, że technologia dotrze do macierzy zawierających miliardy elektrod zdolnych do przechowywania megabajtów danych na sekundę w DNA – Microsoft

Czy faktycznie uda się dojść do momentu, kiedy zapis w DNA będzie szybki, tani i szeroko dostępny? Pewnie nie w najbliższych latach, ale jak widać prace idą pełną parą. Microsoft nie wyklucza też zresztą innych alternatyw do tradycyjnego zapisu danych.

Poza eksperymentowaniem z DNA pracuje także nad holograficznym przechowywaniem danych. Biorąc pod uwagę, że według International Data Corporation popyt na przechowywanie danych do 2024 r. osiągnie prawie 9 zetabajtów na całym świecie, ciężko się temu dziwić.

Co Wy o tym wszystkim sądzicie? Uważacie, że Microsoft idzie w dobrym kierunku? Koniecznie dajcie znać w komentarzach!