ذخیرهسازی DNA هنوز برای عموم مردم آماده نیست، اما برخی از کارشناسان اینکه اوضاع در آینده نزدیک تغییر خواهد کرد. شرکتهای بیشتری شروع به پرداختن به این موضوع کردهاند.
عکس /flickr/
چرا از مخازن DNA استفاده میشود؟
بر طبق گفته مشاوران کمبریج، درایوهای ذخیرهسازی به زودی قادر به پاسخگویی به نیازهای متغیر ذخیرهسازی و مدیریت حجم رو به رشد دادهها در مراکز داده نخواهند بود. چندین متخصص صنعت فناوری اطلاعات معتقدند که راهحل در توسعه رسانههای ذخیرهسازی جایگزین نهفته است.
صحبت از چگالی ضبط شد، مجله نیچر میتوان تمام دادههای جهان را در یک دستگاه ذخیرهسازی DNA با وزن حداکثر یک کیلوگرم ذخیره کرد. طول عمر چنین دستگاه ذخیرهسازی میتواند (طبق تخمینهای مختلف) به ... برسد. یا лет.
یکی دیگر از دلایلی که کارشناسان، ذخیرهسازی DNA را نویدبخش میدانند، کاهش مداوم هزینه ذخیرهسازی دادهها در این رسانه است. در حالی که هزینه ذخیرهسازی یک کاراکتر در یک مولکول در سال ۲۰۰۲، ۱۰ دلار بود، تا سال ۲۰۱۶ به ۰.۰۵ دلار رسید. اگر این روند در دهه آینده ادامه یابد، این فناوری جایگاه جدیدی در بازار ذخیرهسازی دادهها باز خواهد کرد. تخمین زده میشود گردش مالی سالانه بخش ذخیرهسازی DNA میتواند ظرف ده سال آینده به صدها میلیون دلار برسد.
چه کسی تأسیسات ذخیرهسازی DNA را ایجاد میکند؟
پتانسیل این رسانه، شرکتهای بزرگ فناوری اطلاعات را جذب میکند و آنها در حال بررسی استفاده از آن در ذخیرهسازی دادههای بایگانی هستند. به عنوان مثال، مایکروسافت راهاندازی تأسیسات ذخیرهسازی DNA تا سال ۲۰۲۰. قابل توجه است که متخصصان این شرکت قبلاً موفق شدهاند میتوان ۲۰۰ مگابایت داده را روی مارپیچهای مصنوعی DNA ذخیره کرد و به سرعت نوشتن ۴۰۰ بایت در ثانیه دست یافت. پیشرفتهای جدید این ارقام را بهبود خواهند بخشید، اگرچه در حال حاضر ما در مورد سیستمهای ذخیرهسازی داده نسبتاً عظیمی صحبت میکنیم. دستگاه های کپی قدیمی از دهه 70 قرن گذشته.
شرکت دیگری که در حال توسعه ذخیرهسازی DNA است، کاتالوگ نام دارد. این استارتاپ یک آزمایشگاه ماژولار، به اندازه یک اتوبوس. این آزمایشگاه مجهز به هر آنچه برای سنتز و ذخیرهسازی DNA لازم است، میباشد. قرار است این سیستم در سال 2021 به فروش برسد.
مهندسان زیستشناسی نیز به این فناوری علاقهمند هستند. ذخیرهسازی DNA پتانسیل بالایی دارد. پروفسور جورج چرچ، استاد دانشگاه هاروارد، و همکارانش میخواهند یک دوربین «بیولوژیکی» ویژه بسازند. این دوربین هیچ قطعه الکترونیکی یا مکانیکی نخواهد داشت و عکسها و فیلمها مستقیماً در مولکولهای DNA ذخیره میشوند.
پروژه دیگری در این زمینه، تیم SGI-DNA است. یک چاپگر DNA که از نظر اندازه با یک دستگاه اداری معمولی قابل مقایسه است. این سیستم در حال حاضر برای چاپ مولکولها برای تحقیقات بیولوژیکی و پزشکی استفاده میشود. اما توسعهدهندگان قصد دارند از این چاپگر برای رمزگذاری اطلاعات در DNA استفاده کنند.
عکس /flickr/
سمت معکوس سکه
همچنین در صنعت فناوری اطلاعات، نظرات محتاطانهتری در مورد این رسانه ذخیرهسازی جدید وجود دارد. ، چند دهه طول خواهد کشید تا این فناوری فراگیر شود.
دلیل اول — هزینه ضبط. اگرچه در سالهای اخیر کاهش یافته است، اما ذخیره دادهها در مولکولها همچنان گران است: ذخیره یک فایل یک مگابایتی در DNA حدود هشت هزار دلار هزینه دارد.
دلیل دوم — سرعت پایین نوشتن اطلاعات. مایکروسافت و شرکا ۴۰۰ بایت در ثانیه. با این حال، طبق گفته مهندسان شرکت، برای اینکه این فناوری به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد، توان عملیاتی باید به ۱۰۰ مگابایت در ثانیه برسد.
دلیل سوم — مشکلات بالقوه در امنیت اطلاعات. محققان دانشگاه واشنگتن قبلاً ، اینکه مولکولهای DNA در هر صورت میتوانند ویروسهای کامپیوتری را نیز ذخیره کنند. این امر میتواند به طور بالقوه به مهاجمان اجازه دهد تا بدافزار را به شبکههای آزمایشگاههای تخصصی تزریق کنند و تأسیسات ذخیرهسازی حاوی دادههای شخصی را به خطر بیندازند.
جایگزینهایی برای ذخیرهسازی DNA
هنوز خیلی زود است که در مورد پذیرش گسترده ذخیرهسازی DNA صحبت کنیم، بنابراین تعدادی از شرکتها در حال توسعه فناوریهای جایگزین و بهبود فناوریهای موجود هستند. یکی از این فناوریها نوار مغناطیسی است. این نوار برای دههها در مراکز داده برای ذخیره دادههای بایگانی استفاده شده است. طول عمر آن ... سالها. اگرچه این با طول عمر DNA قابل مقایسه نیست، اما نوار از نظر عمر ذخیرهسازی از هارد دیسکها و درایوهای حالت جامد (SSD) بیشتر عمر میکند. درایوهای حالت جامد تا ده سال دوام میآورند. یکی دیگر از مزایای مهم نوار، هزینه آن است. هزینه ذخیرهسازی یک گیگابایت حافظه فقط دو سنت.
به همین دلایل، نوار مغناطیسی هنوز توسط شرکتهای بزرگ فناوری اطلاعات، به ویژه IBM، مورد استفاده قرار میگیرد. به گفته نمایندگان این غول فناوری اطلاعات، این رسانه حداقل تا سال ۲۰۳۰ در مراکز داده مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
دومین جایگزین برای ذخیرهسازی DNA، نانوساختارها هستند. برای مثال، در سال ۲۰۱۶، مهندسان دانشگاه دلفت یک صفحه مسی با شبکهای از اتمهای کلر که روی سطح آن چیده شدهاند. نویسندگان با تغییر چیدمان «حفرهها» در شبکه، بیتها را در ردیفهایی کدگذاری کردند. تا ده ترابایت داده را میتوان روی یک سانتیمتر مربع از سطح چنین مادهای ذخیره کرد.
یکی دیگر از فناوریهای مرتبط با نانوساختارها، دانشمندان چینی در سال ۲۰۱۸ فیلمی از دیاکسید تیتانیوم و نقره ساختند که ۸۰ برابر نازکتر از موی انسان است. اطلاعات در این مورد در نانوذراتی ذخیره میشود که هنگام قرار گرفتن در معرض پرتو لیزر تغییر رنگ میدهند.
به گفته سازندگان این فناوری، یک قطعه فیلم 10x10 سانتیمتری میتواند هزار برابر بیشتر از یک دیسک DVD اطلاعات ذخیره کند. علاوه بر این، سرعت ضبط در چنین درایوی به یک گیگابایت در ثانیه میرسد.
پست های وبلاگ ما:
منبع: www.habr.com
