I depositori di DNA non sono ancora pronti a diventare di massa, ma alcuni esperti , prevedono che la situazione cambierà nel prossimo futuro. Sempre più aziende stanno iniziando a occuparsi di questo tema.
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Perché si occupano dei depositi di DNA
Secondo le organizzazioni Cambridge Consultants, a breve i dispositivi di archiviazione smetteranno di soddisfare le crescenti esigenze di archiviazione e gestione dei volumi crescenti di dati nei data center. Molti esperti del settore IT sono convinti che la soluzione risieda nello sviluppo di supporti alternativi.
Parlando di densità di registrazione, la rivista Nature , ha riportato che tutti i dati del mondo potrebbero essere registrati in un deposito di DNA del peso di un chilogrammo. Per quanto riguarda la durata di un tale dispositivo di archiviazione, può raggiungere (secondo varie stime) o anni.
Un'altra ragione per cui gli esperti considerano promettenti gli archivi di DNA è il costante abbassamento dei costi di registrazione dei dati su questo supporto. Se nel 2002 il costo per la registrazione di un simbolo in una molecola era di $10, nel 2016 era sceso a $0,05. Se questa tendenza continua nel prossimo decennio, la tecnologia darà vita a una nuova nicchia nel mercato dell'archiviazione dei dati. Secondo stime approssimative , il fatturato annuale del settore degli archivi di DNA potrebbe raggiungere centinaia di milioni di dollari nei prossimi dieci anni.
Chi crea gli archivi di DNA
Le prospettive di questo supporto attraggono grandi aziende IT che stanno considerando la sua utilizzazione nei depositi di archiviazione dei dati. Ad esempio, Microsoft prevede di avviare archivi di DNA già entro il 2020. È notevole che gli esperti dell'azienda siano già riusciti su spirali di DNA artificiali 200 megabyte di dati e a raggiungere una velocità di registrazione di 400 byte al secondo. Le nuove tecnologie miglioreranno queste prestazioni, anche se al momento si parla di impianti di archiviazione piuttosto massicci, vecchie fotocopiatrici degli anni '70.
Un'altra azienda che si occupa dello sviluppo di archiviazione DNA è chiamata Catalog. Questa startup un laboratorio modulare delle dimensioni di un autobus. È immediatamente attrezzato con tutto il necessario per la sintesi di molecole di DNA e il loro successivo stoccaggio. Si prevede di iniziare a vendere l'installazione nel 2021.
La tecnologia interessa anche gli ingegneri biologici. Il potenziale negli archivi di DNA dal professore di Harvard George Church. Lui e i suoi colleghi vogliono creare una speciale 'camera biologica'. Non ci saranno componenti elettronici o meccanici, e foto o video saranno salvati direttamente nelle molecole di DNA.
Un altro progetto in questo campo è SGI-DNA. Il team ha creato una stampante di DNA, che è grande quanto un normale dispositivo da ufficio. Il sistema è già utilizzato per stampare molecole a scopo di ricerche biologiche e mediche. Ma i sviluppatori intendono usare la stampante per codificare informazioni nel DNA.
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Il rovescio della medaglia
Nell'industria IT ci sono opinioni più prudenziali riguardo a questo nuovo supporto informativo. Per , ci vorranno alcuni decenni per la diffusione di massa della tecnologia.
La prima ragione è il costo della registrazione. Anche se negli ultimi anni è diminuito, memorizzare dati nelle molecole è ancora costoso: per inserire un file di un megabyte nel DNA, si deve spendere circa ottomila dollari.
La seconda ragione è la bassa velocità di registrazione dei dati. Le aziende Microsoft e i loro partner 400 byte al secondo. Ma secondo le stime degli ingegneri della compagnia, la larghezza di banda necessaria per una diffusione di massa della tecnologia deve essere di 100 MB/s.
La terza ragione sono i potenziali problemi di sicurezza. I ricercatori dell'Università di Washington hanno già , che nel DNA è possibile memorizzare anche virus informatici. In futuro, ciò darà ai malintenzionati la possibilità di introdurre malware nelle reti di laboratori specializzati e compromettere le archiviazioni di dati personali.
Alternative agli archivi di DNA
Parlare di una diffusione di massa degli archivi DNA è prematuro, quindi diverse aziende stanno lavorando allo sviluppo di alternative e al miglioramento delle tecnologie esistenti. Una di queste è il nastro magnetico. Questo è già utilizzato da diversi decenni nei data center per l'archiviazione di dati storici. La durata del nastro raggiunge anni. Anche se questo non può essere paragonato alla longevità del DNA, il nastro supera in durata gli hard disk e le unità a stato solido, che hanno una vita utile di circa dieci anni. Un altro importante vantaggio del nastro è il costo. Il costo per l'archiviazione di un gigabyte di memoria è di solo due centesimi.
Per questi motivi, il nastro magnetico è ancora utilizzato da grandi aziende IT, in particolare IBM. Secondo rappresentanti del gigante IT, questo supporto sarà utilizzato nei data center almeno fino al 2030.
La seconda alternativa all'archivio DNA è rappresentata dalle nanostrutture. Ad esempio, nel 2016, ingegneri dell'Università di Delft un disco di rame sulla cui superficie si formava una griglia di atomi di cloro. Modificando la posizione delle "bucature" nella griglia, i creatori codificavano i bit in righe. Su un centimetro quadrato di superficie di questo materiale è possibile registrare fino a dieci terabyte di dati.
Un'altra tecnologia legata alle nanostrutture, riconosciuta nel 2018 dagli scienziati cinesi. Si tratta di un film di biossido di titanio e argento, che è 80 volte più sottile dei capelli umani. In questo caso, le informazioni vengono conservate in nanoparticelle che cambiano colore quando colpite da un raggio laser.
Secondo i creatori della tecnologia, un pezzo di film di dimensioni 10x10 centimetri può contenere mille volte più dati di un DVD. Inoltre, la velocità di scrittura su un tale dispositivo raggiunge un gigabyte al secondo.
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Fonte: habr.com
