Úložiště DNA ještě nejsou připravena oslovit masy, ale někteří odborníci že se situace v blízké budoucnosti změní. Tento problém začíná řešit stále více společností.
Fotografie /flickr/
Proč se používají úložiště DNA?
Na Cambridge Consultants, disky již brzy nebudou zvládat měnící se požadavky na ukládání a práci s rostoucími objemy dat v datových centrech. Řada odborníků z IT průmyslu je přesvědčena, že řešení spočívá ve vývoji alternativních médií.
Když přijde na hustotu záznamu, příroda že všechna data světa lze zaznamenat do úložiště DNA o hmotnosti až jednoho kilogramu. Pokud jde o životnost takového disku, může dosáhnout (podle různých odhadů) nebo roky.
Dalším důvodem, proč odborníci považují ukládání DNA za perspektivní, jsou pravidelně klesající náklady na záznam dat na toto médium. Jestliže v roce 2002 byly náklady na zápis jednoho znaku do molekuly 10 USD, pak v roce 2016 to bylo 0,05 USD. Pokud bude tento trend pokračovat i v příštím desetiletí, tato technologie zahájí novou mezeru na trhu datových úložišť. Přibližně Roční obrat segmentu úložiště DNA by mohl během příštích deseti let dosáhnout stovek milionů dolarů.
Kdo vytváří úložiště DNA?
Příslib média láká velké IT společnosti, které uvažují o jeho využití při ukládání archivních dat. Například Microsoft spustit úložiště DNA do roku 2020. Je pozoruhodné, že specialisté společnosti již uspěli na umělé DNA helixy 200 megabajtů dat a dosahují rychlosti zápisu 400 bajtů za sekundu. Nový vývoj tyto ukazatele zlepší, i když prozatím musíme mluvit o poměrně masivních instalacích pro ukládání dat, staré kopírky ze 70. let minulého století.
Další společnost, která vyvíjí úložiště DNA, se nazývá Catalog. Toto spuštění modulární laboratoř o velikosti autobusu. Je okamžitě vybavena vším potřebným pro syntézu molekul DNA a jejich další uložení. Instalace je plánována na zahájení prodeje v roce 2021.
O technologie se zajímají i biologičtí inženýři. Potenciál pro ukládání DNA Harvardský profesor George Church. On a jeho kolegové chtějí začít vytvářet speciální „biologickou“ kameru. Nebudou zde žádné elektronické ani mechanické součástky a fotografie či videa budou uložena přímo v molekulách DNA.
Dalším projektem v této oblasti je SGI-DNA. tým DNA tiskárna, která je velikostí srovnatelná s běžným kancelářským zařízením. Systém se již používá k tisku molekul pro biologický a lékařský výzkum. Vývojáři ale plánují použít tiskárnu ke kódování informací do DNA.
Fotografie /flickr/
Obrácená strana mince
I v IT branži panují opatrnější názory na nové paměťové médium. Podle , bude trvat několik desetiletí, než se tato technologie rozšíří.
Prvním důvodem — náklady na nahrávání. Přestože v posledních letech klesá, ukládání dat v molekulách je stále drahé: na záznam jednomegabajtového souboru do DNA byste museli utratit asi osm tisíc dolarů.
Druhým důvodem - nízká rychlost záznamu dat. Microsoft a partneři 400 bajtů za sekundu. Podle firemních inženýrů ale pro masovou distribuci technologie musí být propustnost 100 MB/s.
Třetí důvod — potenciální problémy s bezpečností informací. Vědci z Washingtonské univerzity už ano , že v každém případě mohou být počítačové viry uloženy v molekule DNA. V budoucnu to útočníkům poskytne příležitost zavést malware do sítí specializovaných laboratoří a kompromitovat úložiště s osobními údaji.
Alternativy k ukládání DNA
O masovém zavedení úložiště DNA je příliš brzy hovořit, takže řada společností vyvíjí alternativní a zdokonaluje stávající technologie. Jedním z nich je magnetická páska. Již několik desetiletí se používá v datových centrech pro ukládání archivních dat. Jeho životnost dosahuje let. I když páska nemá stejnou životnost jako DNA, má delší skladovatelnost než pevné disky a SSD. Ty poslední vydrží až deset let. Další důležitou výhodou pásky je cena. Náklady na uložení gigabajtu paměti jen dva centy.
Z těchto důvodů je magnetická páska stále používána velkými IT společnostmi, zejména IBM. Podle zástupci IT gigantu se tato média budou používat v datových centrech minimálně do roku 2030.
Druhou alternativou k ukládání DNA jsou nanostruktury. Například v roce 2016 inženýři z univerzity v Delftu měděná deska, na jejímž povrchu byla vybudována mřížka atomů chloru. Změnou umístění „děr“ v mřížce autoři zakódovali bity do řetězců. Na jeden centimetr čtvereční povrchu takového materiálu bude možné zaznamenat až deset terabajtů dat.
Další technologií související s nanostrukturami je Čínští vědci v roce 2018. Hovoříme o filmu oxidu titaničitého a stříbra, který je 80krát tenčí než lidský vlas. V tomto případě jsou informace uloženy v nanočásticích, které při vystavení laserovému paprsku mění barvu.
Podle tvůrců technologie se na film o rozměrech 10x10 centimetrů vejde tisíckrát více dat než na DVD disk. Rychlost záznamu na takový disk přitom dosahuje gigabajtů za vteřinu.
Příspěvky z našeho blogu:
Zdroj: www.habr.com
