Rasprava: hoće li skladišta DNK postati masovna?

DNK shranjevanja še niso pripravljena na množični trg, toda nekateri strokovnjaki menijo, da se bo situacija kmalu spremenila. Vse več podjetij se ukvarja s tem vprašanjem.

Rasprava: hoće li skladišta DNK postati masovna?
Fotografija Univerza Michigan / Flickr / CC BY

Zakaj se ukvarjajo z DNK shranjevanjem

Po napovedim organizacije Cambridge Consultants pa naj bi kmalu shranjevalniki prenehali ustrezati spreminjajočim se zahtevam po shranjevanju in obdelavi rastočih volumov podatkov v podatkovnih centrih. Vrsta strokovnjakov iz IT industrije je prepričana, da je rešitev v razvoju alternativnih nosilcev.

Kar se tiče gostote zapisovanja, revija Nature ocenjuje, da je mogoče vse podatke sveta zapisati v DNK shranjevanje, ki tehta do en kilogram. Kar zadeva življenjsko dobo tega shranjevalnika, lahko ta doseže (po različnih ocenah) tisoče ili deset tisoč let.

Še en razlog, zakaj strokovnjaki menijo, da so DNK shranjevanja obetavna, je redno padajoča cena zapisovanja podatkov na ta nosilec. Če je bila leta 2002 cena zapisovanja enega simbola v molekulo 10 dolarjev, je do leta 2016 padla na 0,05 dolarja. Če se bo ta trend nadaljeval v naslednjem desetletju, bo tehnologija odprla novo nišo na trgu shranjevanja podatkov. Po približnih ocenah, letni promet segmenta DNK shranjevanja lahko doseže stotine milijonov dolarjev v naslednjih desetih letih.

Kdo ustvarja DNK shranjevanja

Obeti te tehnologije privlačijo velike IT podjetja, ki preučujejo možnost njene uporabe v arhivskih shranjevanjih podatkov. Na primer, Microsoft načrtuje začetek DNK shranjevanja do leta 2020. Zanimivo je, da je strokovnjakom podjetja že uspelo zapisati na umetne spirale DNK 200 megabajtov podatkov in doseči hitrost zapisovanja 400 byte na sekundo. Nove inovacije naj bi izboljšale te vrednosti, čeprav trenutno govorimo o precej masivnih enotah za shranjevanje podatkov, ki velikostno spominjajo na stare fotokopirne naprave iz 70. let prejšnjega stoletja.

Še eno podjetje, ki se ukvarja z razvojem DNK shranjevanja, se imenuje Catalog. Ta startup deluje na ustvarjanju modularne laboratorije velikosti avtobusa. Takšna enota bo takoj opremljena z vsemi potrebnimi sredstvi za sintezo DNK molekul in njihovo nadaljnje shranjevanje. Načrtujejo, da bodo enoto začeli prodajati leta 2021.

Biologi išraiškią susidomėjimą šia technologija. Potencialas DNR saugyklose matyti Harvardo profesorius Džordžas Čerčas (George Church). Jis su kolegomis nori sukurti specialią „biologinę“ kamerą. Joje nebus elektroninių ar mechaninių komponentų, o nuotraukos ar vaizdo įrašai bus išsaugoti tiesiogiai DNR molekulėse.

Kitas projektas šioje srityje - SGI-DNA. Komanda je predstavilo DNR spausdintuvas, kurio dydis panašus į įprastą biuro įrenginį. Sistema jau taikoma molekulių spausdinimui biologiniams ir medicininiams tyrimams. Tačiau kūrėjai planuoja naudoti spausdintuvą informacijai koduoti DNR.

Rasprava: hoće li skladišta DNK postati masovna?
Fotografija Univerza Michigan / Flickr / CC BY

Kita medalio pusė

IT pramonėje yra ir atsargesnių nuomonių apie naują informacijos laikmeną. Pagal kai kurias prognozes, masiniam šios technologijos taikymui prireiks kelių dešimtmečių.

Pirma priežastis yra įrašymo kaina. Nors ji pastaraisiais metais mažėja, tačiau duomenų išsaugojimas molekulėse vis tiek yra brangus: kad į DNR įrašytumėte failą, kurio dydis vienas megabaitas, teks išleisti apie aštuonis tūkstančius dolerių.

Antra priežastis yra mažas duomenų įrašymo greitis. „Microsoft“ ir jos partneriai pavyko pasiekti 400 baitų per sekundę. Tačiau inžinierių vertinimais, kad ši technologija būtų plačiai taikoma, juostos pralaidumas turėtų siekti 100 MB/s.

Trečia priežastis yra galimos problemos su informacijos saugumu. Vašingtono universiteto tyrėjai jau parodė, kad DNR molekulėje bet kuriuo atveju galima saugoti ir kompiuterinius virusus. Ateityje tai suteiks piktavaliams galimybę įterpti kenkėjiškas programas specializuotų laboratorijų tinkluose ir kompromituoti asmeninių duomenų saugojimo sistemas.

Alternatyvos DNR saugykloms

Apie masinį DNR saugyklų diegimą kol kas kalbėti per anksti, todėl kelios kompanijos dirba plėsdamos alternatyvius ir tobulindamos jau esamas technologijas. Viena iš jų yra magnetinė juosta. Ji jau kelis dešimtmečius naudojama duomenų centruose archyviniams duomenims saugoti. Jos tarnavimo laikas siekia trisdešimt let. Čeprav to ni primerljivo s trajnostjo DNK, trak po dolžini shranjevanja prehiteva trde diske in solid-state diske. Ti trajajo do deset let. Še ena pomembna prednost traku je cena. Cena shranjevanja gigabajta pomnilnika znaša samo dva cents.

Zaradi teh razlogov še vedno uporabljajo magnetni trak velike IT podjetja, predvsem IBM. Po napovedim besedah predstavnikov IT velesila bo ta medij uporabljal v podatkovnih središčih vsaj do leta 2030.

Druga alternativa DNK shranjevanju so nanostrukture. Na primer, leta 2016 so inženirji iz Delftske univerze ustvarili ploščo iz bakra, na površini katere se je oblikovala mreža atomov klora. S spreminjanjem postavitve 'lukenj' v mreži so avtorji kodirali bite v vrsticah. Na enem kvadratnem centimetru površine takšnega materiala bo mogoče shraniti do deset terabajtov podatkov.

Še ena tehnologija, povezana z nanostrukturami, so predstavili so kitajski znanstveniki razvili leta 2018. Gre za folijo iz dioksida titana in srebra, ki je 80-krat tanjša od človeških las. Informacija se v tem primeru shranjuje v nanodelcih, ki spreminjajo barvo ob vplivu laserskega žarka.

Po besedah ustvarjalcev tehnologije lahko košček folije velikosti 10x10 centimetrov shranjuje tisočkrat več podatkov kot DVD disk. Pri tem hitrost zapisovanja na tak shranjevalnik doseže gigabajt na sekundo.

Objave iz našega bloga:

Izvor: habr.com

Kupite zanesljivo gostovanje za spletne strani z zaščito pred DDoS, VPS VDS strežniki 🔥 Kupite zanesljivo gostovanje za spletne strani z zaščito pred DDoS, VPS VDS strežniki | ProHoster