DNA storage is not yet ready to hit the mass market, but some experts , believe that the situation will change very soon. More and more companies are starting to address this issue.
Zdjęcie / Flickr /
Why are DNA storages being developed?
Według the Cambridge Consultants organization believes that storage devices will soon struggle to meet the changing requirements for storing and managing growing volumes of data in data centers. A number of IT industry experts are convinced that the solution lies in the development of alternative media.
Speaking of recording density, Nature magazine , states that all the world's data could potentially be stored in DNA storage weighing up to one kilogram. Regarding the lifespan of such a storage device, it may reach (according to various estimates) lub years.
Another reason why experts consider DNA storages promising is the steadily decreasing cost of recording data on this medium. If in 2002 the cost of recording one symbol in a molecule was $10, by 2016 it had dropped to $0.05. If this trend continues in the next decade, the technology could lead to the emergence of a new niche in the data storage market. According to approximate , the annual turnover of the DNA storage segment could reach hundreds of millions of dollars within the next ten years.
Who is creating DNA storages?
The prospects of this medium attract large IT companies, which are considering its use in archival data storage. For example, Microsoft plans to launch DNA storages by 2020. Notably, the company’s specialists have already managed 200 megabytes of data onto synthetic DNA spirals, achieving a recording speed of 400 bytes per second. New developments are expected to improve these figures, although for now we have to talk about relatively massive data storage installations, old photocopiers from the 1970s.
Another company developing DNA storages is called Catalog. This startup a modular laboratory the size of a bus. It will be fully equipped with everything necessary for synthesizing DNA molecules and their subsequent storage. The installation is planned to be launched for sale in 2021.
Technologia ta interesuje także inżynierów biologów. Potencjał w magazynach DNA profesor Harvardu George Church. On i jego koledzy chcą zająć się stworzeniem specjalnej "biologicznej" komory. Nie będzie w niej elektronicznych ani mechanicznych komponentów, a zdjęcia lub wideo będą przechowywane bezpośrednio w cząsteczkach DNA.
Kolejny projekt w tej dziedzinie to SGI-DNA. Zespół drukarka DNA, która wielkością porównywalna jest z typowym biurowym urządzeniem. System już jest stosowany do drukowania cząsteczek w celu prowadzenia badań biologicznych i medycznych. Jednak twórcy planują wykorzystać drukarkę do kodowania informacji w DNA.
Zdjęcie / Flickr /
Druga strona medalu
W branży IT są też bardziej ostrożne opinie na temat nowego nośnika informacji. Według , na masowe rozpowszechnienie technologii będzie trzeba poczekać jeszcze kilka dziesięcioleci.
Pierwsza przyczyna to koszt zapisu. Choć w ostatnich latach spada, przechowywanie danych w cząsteczkach wciąż jest drogie: aby wprowadzić do DNA plik o wielkości jednego megabajta, trzeba wydać około ośmiu tysięcy dolarów.
Druga przyczyna to niska prędkość zapisu danych. Firmy Microsoft i jej partnerzy 400 bajtów na sekundę. Jednak według inżynierów firmy, aby technologia mogła być masowo rozpowszechniona, przepustowość powinna wynosić 100 MB/s.
Trzecia przyczyna to potencjalne problemy z bezpieczeństwem informacji. Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego już , że w cząsteczce DNA można w każdym przypadku przechowywać również wirusy komputerowe. W przyszłości może to dać przestępcom możliwość wprowadzania złośliwego oprogramowania do sieci wyspecjalizowanych laboratoriów i kompromitowania magazynów danych osobowych.
Alternatywy dla magazynów DNA
Mówienie o masowym wprowadzeniu magazynów DNA jest jeszcze przedwczesne, dlatego wiele firm zajmuje się rozwijaniem alternatywnych technologii oraz doskonaleniem już istniejących. Jedną z nich jest taśma magnetyczna. Używana jest od kilku dziesięcioleci w centrach danych do przechowywania danych archiwalnych. Jej żywotność sięga lat. Chociaż to nieporównywalne z trwałością DNA, taśma przewyższa pod względem czasu przechowywania dyski twarde i dyski SSD. Te ostatnie działają do dziesięciu lat. Kolejną ważną zaletą taśmy jest koszt. Koszt przechowywania gigabajta pamięci to zaledwie dwa centy.
Z tych powodów taśmy magnetyczne wciąż są używane przez duże firmy IT, w szczególności IBM. Z przedstawicieli giganta IT, nośnik ten będzie wykorzystywany w centrach danych co najmniej do 2030 roku.
Drugą alternatywą dla magazynów DNA są nanostruktury. Na przykład w 2016 roku inżynierowie z Uniwersytetu w Delft płytkę z miedzi, na powierzchni której utworzono siatkę z atomów chloru. Zmieniając lokalizację „dziur” w siatce, autorzy kodowali bity w wierszach. Na jednym centymetrze kwadratowym takiego materiału będzie można zapisać do dziesięciu terabajtów danych.
Jeszcze jedną technologię związaną z nanostrukturami opracowali chińscy naukowcy w 2018 roku. Mowa o folii z tlenku tytanu i srebra, która jest 80 razy cieńsza od ludzkiego włosa. Informacje w tym przypadku są przechowywane w nanocząstkach, które zmieniają kolor pod wpływem promienia laserowego.
Według twórców technologii kawałek folii o wielkości 10x10 centymetrów może pomieścić tysiąc razy więcej danych niż płyta DVD. Przy tym prędkość zapisu na takim nośniku osiąga gigabajt na sekundę.
Posty z naszego bloga:
Źródło: habr.com
