A gdyby tak zapisać dane nie na dysku, a w DNA. Microsoft jest coraz bliżej przełomu
Jeszcze nigdy w historii świata człowiek nie generował takich ilości danych cyfrowych, jak obecnie. Z tego też powodu, naukowcy usilnie poszukują nowych miejsc, w których można byłoby przechowywać informacje. Microsoft chce wykorzystać do tego DNA.
Miliony minut nagrań pojawiających się w stacjach telewizyjnych, w internecie, zdjęcia, testy, dane naukowe, informacje generowane przez algorytmy komputerowe, dane o przestrzeni kosmicznej zbierane przez obserwatoria naziemne i kosmiczne. Z każdym rokiem ilość powstających danych jest coraz większa. Jest tego tak wiele, że potrzebujemy nowych nośników. Z tego też powodu, naukowcy usilnie poszukują nowych miejsc, w których można byłoby przechowywać dane.
Szacuje się, że każdego dnia na Ziemi powstaje 2,5 miliona gigabajtów danych. Problem w tym, że tych danych nie ma gdzie zapisać. Tempo produkcji nośników pamięci jest bowiem mniejsze od tempa produkcji nowych danych.
Tutaj pojawia się idea zapisu danych w DNA
Dane cyfrowe zapisywane są standardowo w sposób zerojedynkowy. Informacje w kodzie DNA zapisywane są za pomocą czterech różnych aminokwasów. Jak przekonują naukowcy, DNA można wykorzystać do zamiany zer i jedynek na cztery zasady azotowe, dzięki czemu będzie można przechowywać duże ilości złożonych danych.
Liderem wykorzystania DNA do zapisu danych jest Microsoft. Warto jednak wspomnieć, że firma z Redmond nie jest pierwszym podmiotem, który wpadł na pomysł wykorzystania DNA jako nośnika danych. Takie próby podejmowane były już wcześniej przez naukowców.
W najnowszym artykule naukowym specjaliści z Microsoftu ogłosili stworzenie pierwszego urządzenia, które pozwoli wykorzystać DNA. W toku rozwoju urządzenie ma uzyskać gęstość zapisu rzędu 25 milionów sekwencji na centymetr kwadratowy, czyli niemal 1000 razy więcej niż dotychczas. Naukowcy szacują, że docelowo w DNA da się zapisać nawet 1 miliard gigabajtów danych w na cal kwadratowy.
Z uwagi na to, że Microsoft jest jednym z największych graczy na rynku przechowywania danych w chmurze, opracowanie technologii zapisu może zapewnić mu na długie lata kolosalną przewagę rynkową.
Międzynarodowa firma doradcza International Data Corp. (IDC) przewiduje, że do 2024 r. potrzeba będzie przestrzeni do zapisu 9 zettabajtów danych. Jest to tyle danych, ile zająłby nowy Windows 11 zainstalowany na 135 miliardach komputerów. Nawet gdyby chcieć zapisać jeden zettabajt na nośnikach taśmowych, to potrzeba byłoby milionów takich nośników. Gdyby jednak taśmę zamienić na DNA, wszystkie te dane zmieściłyby się w urządzeniu o wielkości lodówki.
Równie istotna co gęstość zapisu, jest trwałość nośnika. Powszechnie używane dyski SSD czy HDD mogą przechowywać dane przez kilkanaście lat, nieco trwalsza taśma może wytrzymać w odpowiednich warunkach nawet 30 lat. DNA gwarantuje trwałość zapisu przez tysiące lat, wynosząc słowo trwałość na zupełnie inny poziom.
To zapisujmy wszystko w DNA
Fajnie by było, gdyby to było takie proste. Zapisywanie danych na DNA to jak na razie pieśń przyszłości. Jednym z problemów, z którymi muszą się najpierw zmierzyć naukowcy jest zwiększenie prędkości zapisu. Specjaliści z Microsoftu przekonują jednak, że minimalną prędkość mają już w zasięgu ręki. W związku z tym aktualnie trwają prace nad opracowaniem systemu zarządzania milionami punktów na elektrodzie, który umożliwiłby zapis danych na DNA z prędkością kilku kilobajtów na sekundę. W najbliższych latach prędkość zapisu na DNA powinna wzrosnąć do rzędu megabajtów na sekundę.
Czy to oznacza, że wkrótce będziemy wykorzystywać dyski oparte nie na krzemie, a na DNA? Nie ma takiej możliwości. Jak na razie jest to technologia niezwykle zaawansowana, której wykorzystanie musi poprzedzić rozwiązanie jeszcze wielu trudności technicznych. Co więcej, jak na razie zapis kilku megabajtów to koszt rzędu wielu tysięcy dolarów. Co więcej, prędkość zapisu sprawia, że do większości zadań taka pamięć po prostu by się nie nadawała. Nie zmienia to faktu, że Microsoft zmierza we właściwym kierunku.
