Arutelu: kas DNA-salvestused saavad massiliseks?

DNA-säilituslahendused ei ole veel valmis laiemale turule sisenemiseks, kuid mõned eksperdid arvavad, et olukord muutub juba varsti. Üha rohkem ettevõtteid hakkab selle küljega tegelema.

Arutelu: kas DNA-salvestused saavad massiliseks?
Foto Michigan State University / Flickr / Kommertstoodete sünd

Miks tegeletakse DNA-säilituslahendustega

Ajal prognooside kohaselt Cambridge Consultants, peagi ei suuda salvestuslahendused enam hakkama saada muutuva andmesalvestuse ja -kasutamise nõudlusega andmekeskustes. Paljude IT-ekspertide arvates seisneb lahendus alternatiivsete meediumide arendamises.

Rääkides salvestustiheduse poolest, ütleb ajakiri Nature estimates, et kogu maailma andmed võiks mahutada DNA-säilituslahendusse, mille kaal on kuni üks kilogramm. Mis puutub sellise salvestuslahendi elueasse, siis see võib ulatuda (erinevates hinnangutes) tuhandete või kümne tuhande aastani.

Veel üks põhjus, miks eksperdid peavad DNA-säilituslahendusi perspektiivseteks, on pidevalt vähenev kulud andmete salvestamiseks sellele meediumile. Kui 2002. aastal maksis ühe sümboli salvestamine molekuli sisse $10, siis 2016. aasta seisuga oli see hind langenud $0,05-ni. Kui see trend jätkub järgmise kümne aasta jooksul, võib tehnoloogia anda tõuke uue niši tekkimisele andmesalvestuseturul. Umbes mitmes miljardis dollaris., võib DNA-säilituslahenduste aastakäive järgmise kümne aasta jooksul ulatuda sadadesse miljonitesse dollaritesse.

Kes loob DNA-säilituslahendusi

Kandja perspektiivid köidavad suuri IT-ettevõtteid, kes kaaluvad selle kasutamist andmete arhiivimiseks. Näiteks Microsoft plaanib kavatseb DNA-säilituslahendused käivitada juba 2020. aastaks. Tootmises on oluline, et ettevõtte spetsialistid on juba suutnud salvestada 200 megabaidi andmeid kunstlikesse DNA-spiraalidesse ning saavutada salvestamise kiirus 400 baiti sekundis. Uued arendused peaksid parandama neid näitajaid, kuigi praegu tuleb rääkida päris mahukatest andmesalvestusseadmetest, mille suurus meenutab 70ndate aastate vanu koopiamasinaid.

Veel üks ettevõte, mis tegeleb DNA-säilituslahenduste arendamisega, kannab nime Catalog. See idufirma töötleb välja moodulilaboratooriumit, mille suurus on nagu buss. See on varustatud kõigega, mis on vajalik DNA molekulide sünteesimiseks ja nende edasiseks salvestamiseks. Seadet plaanitakse hakata müüma 2021. aastal.

Tehnoloogia huvitab ka biotehnika insenere. Potentsiaal DNA-hoidlates näeb Harvardi professor George Church. Tema ja tema kolleegid tahavad luua spetsiaalse „bioloogilise“ kaamera. Selles ei ole elektroonilisi ega mehaanilisi komponente, foto või video salvestatakse otse DNA molekulidesse.

Veel üks projekt sellel alal on SGI-DNA. Meeskond esitles DNA-printer, mille mõõtmed on sarnased tavalise kontoriseadmega. Süsteemi kasutatakse juba molekulide printimiseks bioloogiliste ja meditsiiniliste uuringute läbiviimiseks. Kuid arendajad plaanivad printerit kasutada teabe kodeerimiseks DNA-sse.

Arutelu: kas DNA-salvestused saavad massiliseks?
Foto Michigan State University / Flickr / Kommertstoodete sünd

Teine külg

IT-tööstuses on ka ettevaatlikumaid arvamusi uue teabe kandja osas. A mõningate hinnangute järgi, et uue tehnoloogia laialdaseks kasutuselevõtuks kulub mitu aastakümmet.

Esimene põhjus on salvestamise hind. Kuigi see on viimastel aastatel kahanenud, on andmete talletamine molekulides endiselt kallis: ühe megabaidi suuruse faili salvestamiseks DNA-sse tuleb kulutada umbes kaheksa tuhat dollarit.

Teine põhjus on madal andmete salvestamise kiirus. Ettevõtetel Microsoft ja partneritel õnnestus saavutada 400 baiti sekundis. Kuid inseneride hinnangul peaks tehnoloogia laialdaseks kasutuselevõtuks läbilaskevõime olema 100 MB/s.

Kolmas põhjus on potentsiaalsed probleemid küberturvalisuses. Washingtoni ülikooli teadlased on juba näitasime, kuidas töötada Windows Server 2019 Core'iga ja kuidas sellele GUI installida., et DNA molekulis on igal juhul võimalik salvestada ka arvutiviirusi. Tulevikus võib see võimaldada kurjategijatel sisestada pahavara spetsiifiliste laborite võrkudesse ja kahjustada isikuandmete hoidlaid.

Alternatiivid DNA-hoidlatele

Rääkida DNA-hoidlate laialdasest kasutuselevõtust on veel vara, seetõttu tegeleb mitmed ettevõtted alternatiivsete tehnoloogiate arendamise ja juba olemasolevate täiustamisega. Üks neist on magnetlint. Seda on juba mitu aastakümmet kasutatud andmekeskustes arhiivandmete hoidmiseks. Selle eluiga ulatub kolmekümne aastat. Kuigi see ei saa võrreldagi DNA vastupidavusega, ületab lint andmete säilitamise kestuse kõvaketaste ja SSD-de omadusi. Viimased kestavad kuni kümme aastat. Veel üks oluline eelis on lindiga seotud kulud. Ühe gigabaidi mälu hoidmise hind kõigest on vaid kaks senti.

Need põhjused on, miks suured IT-ettevõtted, sealhulgas IBM, kasutavad endiselt magnetlinti. prognooside kohaselt IT-hiiglaste esindajate sõnul kasutatakse seda andmekeskustes vähemalt 2030. aastani.

Teiseks alternatiiviks DNA salvestusse on nanostruktuurid. Näiteks 2016. aastal lõid Delfti Ülikooli insenerid koodi kujustatud vaskplaadi, mille pinnal oli klori atoomide võre. Muutes „aukude” asukohti võres, kodeerisid autorid biblites read. Ühel ruutsentimeetril sellisest materjalist pinnal saab salvestada kuni kümme terabaiti andmeid.

Veel üks nanostruktuuridega seotud tehnoloogia, esitanud tulenes Hiina teadlastelt 2018. aastal. Rääkides titani dioksiidi ja hõbeda kihist, mis on 80 korda õhem kui inimkarv. Informatsioon salvestatakse antud juhul nanopartikkel, mis muudab värvi laserkiire mõjul.

Tehnoloogia looja sõnul suudab 10x10 sentimeetri suurune kile hoida tuhat korda rohkem andmeid kui DVD-disk. Samuti on kirjutamise kiirus sellisesse salvestusse kuni gigabait sekundis.

Cisco UCS B480 M5 blade-serveri unboxing

Allikas: habr.com

Osta usaldusväärne veebimajutus DDoS-kaitsega veebisaitidele, VPS VDS serverid 🔥 Osta usaldusväärne veebimajutus DDoS-kaitsega veebisaitidele, VPS VDS serverid - ProHoster