ДНҚ сақтау қоймалары әлі көпшілікке жетуге дайын емес, бірақ кейбір сарапшылар Жақын болашақта жағдай өзгереді. Көптеген компаниялар бұл мәселені шешуге кіріседі.
фото /flickr/
Неліктен ДНҚ сақтау қоймалары пайдаланылады?
туралы Кембридж кеңесшілері, дискілер жақын арада деректер орталықтарында өсіп келе жатқан деректер көлемін сақтауға және олармен жұмыс істеуге қойылатын өзгеретін талаптарға төтеп бере алмайды. IT саласының бірқатар сарапшылары шешім баламалы медианы дамытуда екеніне сенімді.
Жазу тығыздығына келетін болсақ, Табиғат Әлемдегі барлық деректерді салмағы бір килограммға дейінгі ДНҚ қоймасында жазуға болады. Мұндай дискінің қызмет ету мерзіміне келетін болсақ, ол жетуі мүмкін (әртүрлі бағалаулар бойынша) немесе жыл.
Сарапшылардың ДНҚ сақтауды перспективалы деп санауының тағы бір себебі - осы ортадағы деректерді жазу құнының үнемі төмендеуі. Егер 2002 жылы бір таңбаны молекулаға жазу құны $10 болса, 2016 жылға қарай ол $0,05 болды. Егер бұл үрдіс алдағы онжылдықта жалғаса берсе, технология деректерді сақтау нарығында жаңа тауашаны ашады. Шамамен , ДНҚ сақтау сегментінің жылдық айналымы алдағы он жылда жүздеген миллион долларға жетуі мүмкін.
ДНҚ сақтау қоймаларын кім жасайды?
Ортаның уәдесі оны мұрағаттық деректерді сақтауда пайдалануды қарастыратын ірі IT компанияларын тартады. Мысалы, Microsoft 2020 жылға қарай ДНҚ сақтау қоймаларын іске қосу. Бір қызығы, компания мамандары табысқа жетті жасанды ДНҚ спиральдарында 200 мегабайт деректер және секундына 400 байт жазу жылдамдығына жетеді. Жаңа әзірлемелер бұл көрсеткіштерді жақсартады, дегенмен әзірге деректерді сақтауға арналған өте ауқымды қондырғылар туралы айту керек, өткен ғасырдың 70-ші жылдарындағы ескі көшіру машиналары.
ДНҚ сақтауды дамытатын тағы бір компания Каталог деп аталады. Бұл стартап модульдік зертхана, автобустың өлшемі. Ол бірден ДНҚ молекулаларын синтездеу және оларды одан әрі сақтау үшін қажетті барлық нәрселермен жабдықталған. Орнату 2021 жылы сатыла бастайды деп жоспарлануда.
Биологиялық инженерлер де технологияға қызығушылық танытады. ДНҚ сақтаудағы потенциал Гарвард профессоры Джордж Черч. Ол және оның әріптестері арнайы «биологиялық» камера жасауды қолға алмақшы. Электрондық немесе механикалық құрамдас бөліктер болмайды, фотолар немесе бейнелер тікелей ДНҚ молекулаларында сақталады.
Бұл саладағы тағы бір жоба – SGI-DNA. Команда Көлемі бойынша кәдімгі кеңсе құрылғысымен салыстыруға болатын ДНҚ принтері. Жүйе қазірдің өзінде биологиялық және медициналық зерттеулерге арналған молекулаларды басып шығару үшін қолданылуда. Бірақ әзірлеушілер ДНҚ-ға ақпаратты кодтау үшін принтерді қолдануды жоспарлап отыр.
фото /flickr/
Монетаның сырт жағы (реверсі)
Сондай-ақ IT индустриясында жаңа сақтау құралына қатысты сақтық пікірлер бар. Авторы , технологияның кең таралуы үшін бірнеше ондаған жылдар қажет.
Бірінші себеп — жазу құны. Соңғы жылдары азайып келе жатқанымен, деректерді молекулаларда сақтау әлі де қымбат: бір мегабайттық файлды ДНҚ-ға жазу үшін шамамен сегіз мың доллар жұмсауға тура келеді.
Екінші себеп - деректерді жазу жылдамдығы төмен. Microsoft және серіктестер секундына 400 байт. Бірақ компания инженерлерінің айтуынша, технологияны жаппай тарату үшін өткізу қабілеті 100 МБ/с болуы керек.
Үшінші себеп — ақпараттық қауіпсіздіктің ықтимал проблемалары. Вашингтон университетінің зерттеушілері қазірдің өзінде , кез келген жағдайда компьютерлік вирустар ДНҚ молекуласында сақталуы мүмкін. Болашақта бұл шабуылдаушыларға зиянды бағдарламаларды мамандандырылған зертханалар желілеріне енгізуге және жеке деректермен сақтау орындарын бұзуға мүмкіндік береді.
ДНҚ сақтаудың баламалары
ДНҚ сақтауды жаппай енгізу туралы айту әлі ерте, сондықтан бірқатар компаниялар балама әзірлеп, қолданыстағы технологияларды жетілдіруде. Солардың бірі – магниттік таспа. Ол бірнеше ондаған жылдар бойы мұрағаттық деректерді сақтау үшін деректер орталықтарында қолданылған. Оның қызмет ету мерзімі жетеді жылдар. ДНҚ сияқты ұзақ қызмет ету мерзімі болмаса да, таспаның сақтау мерзімі қатты дискілер мен қатты күйдегі дискілерге қарағанда ұзағырақ. Соңғысы он жылға дейін созылады. Таспаның тағы бір маңызды артықшылығы - құны. Гигабайт жадты сақтау құны бар болғаны екі цент.
Осы себептерге байланысты магниттік таспаны әлі күнге дейін ірі IT компаниялары, атап айтқанда IBM пайдаланады. Авторы IT алпауытының өкілдері, бұл медиа дата орталықтарында кем дегенде 2030 жылға дейін пайдаланылады.
ДНҚ сақтаудың екінші баламасы – наноқұрылымдар. Мысалы, 2016 жылы Дельфт университетінің инженерлері мыс пластина, оның бетіне хлор атомдарының торы салынған. Тордағы «тесіктердің» орнын өзгерту арқылы авторлар жолдардағы биттерді кодтады. Мұндай материалдың бетінің бір шаршы сантиметрінде он терабайтқа дейін деректерді жазуға болады.
Наноқұрылымдарға қатысты тағы бір технология Қытай ғалымдары 2018 ж. Әңгіме адамның шашынан 80 есе жұқа титан диоксиді мен күмістен тұратын қабықша туралы болып отыр. Бұл жағдайда ақпарат лазер сәулесінің әсерінен түсін өзгертетін нанобөлшектерде сақталады.
Технологияны жасаушылардың айтуынша, өлшемі 10х10 сантиметр болатын пленка DVD дискісінен мың есе көп деректерді сақтай алады. Бұл ретте мұндай дискідегі жазу жылдамдығы секундына гигабайтқа жетеді.
Біздің блогтағы жазбалар:
Ақпарат көзі: www.habr.com
