Zariadenia na skladovanie DNA ešte nie sú pripravené dostať sa k masám, ale k niektorým odborníkom že sa situácia v blízkej budúcnosti zmení. Tento problém začína riešiť čoraz viac firiem.
fotografie /Flickr/
Prečo sa používajú skladovacie zariadenia DNA?
Na Cambridge Consultants, disky už čoskoro nebudú zvládať meniace sa požiadavky na ukladanie a prácu s rastúcimi objemami dát v dátových centrách. Viacerí odborníci z IT priemyslu sú presvedčení, že riešenie spočíva vo vývoji alternatívnych médií.
Pokiaľ ide o záznam hustoty, Príroda že všetky svetové údaje možno zaznamenať do úložiska DNA s hmotnosťou do jedného kilogramu. Pokiaľ ide o životnosť takéhoto disku, môže dosiahnuť (podľa rôznych odhadov) alebo roky.
Ďalším dôvodom, prečo odborníci považujú skladovanie DNA za perspektívne, sú pravidelne klesajúce náklady na záznam dát na toto médium. Ak v roku 2002 boli náklady na zapísanie jedného znaku do molekuly 10 USD, potom v roku 2016 to bolo 0,05 USD. Ak bude tento trend pokračovať aj v nasledujúcom desaťročí, táto technológia otvorí nové miesto na trhu ukladania údajov. Približne ročný obrat segmentu skladovania DNA by mohol v priebehu nasledujúcich desiatich rokov dosiahnuť stovky miliónov dolárov.
Kto vytvára zariadenia na uchovávanie DNA?
Prísľub média láka veľké IT spoločnosti, ktoré uvažujú o jeho využití pri ukladaní archívnych dát. Napríklad Microsoft spustiť do roku 2020 zariadenia na ukladanie DNA. Je pozoruhodné, že špecialisti spoločnosti už uspeli na umelej DNA helixy 200 megabajtov dát a dosahujú rýchlosť zápisu 400 bajtov za sekundu. Nový vývoj tieto ukazovatele zlepší, aj keď zatiaľ musíme hovoriť o pomerne masívnych inštaláciách na ukladanie údajov, staré kopírky zo 70. rokov minulého storočia.
Ďalšia spoločnosť, ktorá vyvíja skladovanie DNA, sa nazýva Catalog. Toto spustenie modulárne laboratórium, veľkosť autobusu. Okamžite je vybavený všetkým potrebným na syntézu molekúl DNA a ich ďalšie ukladanie. Začiatok predaja inštalácie je naplánovaný na rok 2021.
O techniku sa zaujímajú aj biologickí inžinieri. Potenciál ukladania DNA Harvardský profesor George Church. Spolu s kolegami chce začať vytvárať špeciálnu „biologickú“ kameru. Nebudú chýbať elektronické ani mechanické komponenty a fotografie či videá budú uložené priamo v molekulách DNA.
Ďalším projektom v tejto oblasti je SGI-DNA. Tím DNA tlačiareň, ktorá je veľkosťou porovnateľná s bežným kancelárskym zariadením. Systém sa už používa na tlač molekúl pre biologický a lekársky výskum. Vývojári však plánujú použiť tlačiareň na zakódovanie informácií do DNA.
fotografie /Flickr/
Obrátená strana mince
Aj v IT priemysle panujú opatrnejšie názory na nové pamäťové médium. Autor: , bude trvať niekoľko desaťročí, kým sa technológia rozšíri.
Prvým dôvodom — náklady na nahrávanie. Hoci v posledných rokoch klesá, ukladanie dát do molekúl je stále drahé: na zaznamenanie jednomegabajtového súboru do DNA by ste museli minúť asi osemtisíc dolárov.
Druhým dôvodom - nízka rýchlosť záznamu dát. Microsoft a partneri 400 bajtov za sekundu. Podľa inžinierov spoločnosti však pre masovú distribúciu technológie musí byť priepustnosť 100 MB/s.
Tretí dôvod — potenciálne problémy s informačnou bezpečnosťou. Vedci z Washingtonskej univerzity to už urobili , že v každom prípade môžu byť počítačové vírusy uložené v molekule DNA. V budúcnosti to útočníkom poskytne príležitosť zaviesť malvér do sietí špecializovaných laboratórií a kompromitovať úložiská s osobnými údajmi.
Alternatívy k ukladaniu DNA
Je príliš skoro hovoriť o masovom zavedení skladovania DNA, takže množstvo spoločností vyvíja alternatívne a zlepšuje existujúce technológie. Jednou z nich je magnetická páska. Už niekoľko desaťročí sa používa v dátových centrách na uchovávanie archívnych dát. Jeho životnosť dosahuje rokov. Hoci páska nemá rovnakú životnosť ako DNA, má dlhšiu skladovateľnosť ako pevné disky a jednotky SSD. Tie posledné vydržia až desať rokov. Ďalšou dôležitou výhodou pásky je cena. Náklady na uloženie gigabajtu pamäte len dva centy.
Z týchto dôvodov magnetickú pásku stále používajú veľké IT spoločnosti, najmä IBM. Autor: zástupcov IT giganta sa toto médium bude používať v dátových centrách minimálne do roku 2030.
Druhou alternatívou skladovania DNA sú nanoštruktúry. Napríklad v roku 2016 inžinieri z Univerzity v Delfte medený plech, na ktorého povrchu bola vybudovaná mriežka atómov chlóru. Zmenou umiestnenia „dier“ v mriežke autori zakódovali bity do reťazcov. Na jeden štvorcový centimeter povrchu takéhoto materiálu bude možné zaznamenať až desať terabajtov dát.
Ďalšou technológiou súvisiacou s nanoštruktúrami je Čínski vedci v roku 2018. Hovoríme o filme oxidu titaničitého a striebra, ktorý je 80-krát tenší ako ľudský vlas. V tomto prípade sú informácie uložené v nanočasticiach, ktoré pri vystavení laserovému lúču menia farbu.
Podľa tvorcov technológie dokáže kúsok filmu s rozmermi 10x10 centimetrov uložiť tisíckrát viac dát ako DVD disk. Zároveň rýchlosť záznamu na takejto jednotke dosahuje gigabajtov za sekundu.
Príspevky z nášho blogu:
Zdroj: hab.com
