Diskusi: Apakah Penyimpanan DNA Menjadi Masif

Repositori DNA belum siap untuk pergi ke massa, tetapi beberapa ahli percaya bahwa situasi akan berubah dalam waktu dekat. Semakin banyak perusahaan mulai menangani masalah ini.


Foto Universitas Michigan / Flickr / CC BY

Mengapa repositori DNA bekerja?


Menurut perkiraan Konsultan Cambridge, dalam waktu dekat drive akan berhenti untuk mengatasi perubahan persyaratan untuk penyimpanan dan bekerja dengan volume data yang tumbuh di pusat data. Sejumlah pakar industri TI yakin bahwa solusinya adalah mengembangkan media alternatif.

Jika kita berbicara tentang kepadatan rekaman, majalah Nature memperkirakan bahwa semua data di dunia dapat direkam dalam penyimpanan DNA dengan berat hingga satu kilogram. Adapun seumur hidup drive seperti itu, dapat mencapai (menurut berbagai perkiraan) ribuan atau sepuluh ribu tahun.

Alasan lain mengapa para ahli menganggap penyimpanan DNA menjanjikan adalah pengurangan biaya penulisan data secara rutin ke media ini. Jika pada tahun 2002 biaya untuk merekam satu karakter dalam molekul adalah $ 10, maka pada tahun 2016 adalah $ 0,05. Jika tren ini berlanjut pada dekade berikutnya, teknologi akan mengantarkan ceruk baru di pasar penyimpanan data. Menurut perkiraan kasar, omset tahunan segmen penyimpanan DNA dapat mencapai ratusan juta dolar dalam sepuluh tahun ke depan.

Siapa yang menciptakan repositori DNA


Prospek untuk media tertarik oleh perusahaan IT besar, yang sedang mempertimbangkan kemungkinan penggunaannya dalam gudang data arsip. Sebagai contoh, Microsoft berencana untuk meluncurkan penyimpanan DNA pada tahun 2020. Perlu dicatat bahwa spesialis perusahaan telah berhasil merekam 200 megabita data pada spiral DNA buatan dan mencapai kecepatan tulis 400 byte per detik. Perkembangan baru akan meningkatkan indikator ini, meskipun sejauh ini kita harus berbicara tentang instalasi yang cukup besar untuk menyimpan data, mengingatkan pada ukuran mesin fotokopi lama tahun 70-an abad lalu.

Perusahaan penyimpanan DNA lainnya disebut Katalog. Startup ini bekerja pada lab modular seukuran bus. Itu segera dilengkapi dengan segala yang diperlukan untuk sintesis molekul DNA dan penyimpanan lebih lanjut. Mereka berencana untuk memulai instalasi pada tahun 2021.

Insinyur biologi juga tertarik pada teknologi. Profesor Harvard George Church melihat potensi dalam repositori DNA. Dia dan rekan-rekannya ingin mulai membuat kamera "biologis" khusus. Itu tidak akan memiliki komponen elektronik atau mekanik, dan foto atau video akan disimpan langsung dalam molekul DNA.

Proyek lain di bidang ini adalah SGI-DNA. Tim memperkenalkan printer DNA, yang ukurannya sebanding dengan perangkat kantor konvensional. Sistem ini sudah digunakan untuk mencetak molekul untuk penelitian biologi dan medis. Tetapi para pengembang berencana untuk menggunakan printer untuk menyandikan informasi dalam DNA.


Foto Universitas Michigan / Flickr / CC BY

Sisi terbalik dari koin


Ada opini yang lebih berhati-hati dalam industri TI tentang media baru. Menurut beberapa perkiraan , distribusi massa teknologi akan memakan waktu beberapa dekade.

Alasan pertama adalah biaya rekaman. Meskipun telah menurun dalam beberapa tahun terakhir, menyimpan data dalam molekul masih mahal: dibutuhkan sekitar delapan ribu dolar untuk memasukkan file satu megabyte ke dalam DNA.

Alasan kedua adalah kecepatan menulis yang rendah. Microsoft dan mitra berhasil mencapai 400 byte per detik. Tetapi menurut insinyur perusahaan, untuk distribusi massa teknologi, throughput harus 100 MB / s.

Alasan ketiga adalah potensi masalah dengan keamanan informasi. Para peneliti di Universitas Washington telah menunjukkan bahwa virus komputer dapat disimpan dalam molekul DNA. Di masa depan, ini akan memberikan penyerang kesempatan untuk memperkenalkan malware ke jaringan laboratorium khusus dan kompromi penyimpanan dengan data pribadi.

Alternatif untuk Repositori DNA


Masih terlalu dini untuk membicarakan pengenalan besar-besaran penyimpanan DNA, sehingga sejumlah perusahaan sedang mengembangkan alternatif dan meningkatkan teknologi yang ada. Salah satunya adalah pita magnetik. Ini telah digunakan selama beberapa dekade di pusat data untuk menyimpan data arsip. Kehidupan pelayanannya mencapai tiga puluh tahun. Meskipun ini tidak sebanding dengan daya tahan DNA, rekaman itu menyalip hard drive dan solid state drive dalam hal durasi penyimpanan. Yang terakhir melayani hingga sepuluh tahun. Keuntungan penting lain dari rekaman itu adalah biaya. Biaya penyimpanan satu gigabyte memori hanya dua sen.

Untuk alasan ini, tape masih digunakan oleh perusahaan IT besar, khususnya IBM. Menurut perkiraan perwakilan raksasa TI, media ini akan digunakan di pusat data hingga setidaknya 2030.

Alternatif kedua untuk penyimpanan DNA adalah struktur nano. Misalnya, pada tahun 2016, insinyur dari University of Delft menciptakan sepiring tembaga, di permukaannya dibangun kisi atom klorin. Mengubah lokasi "lubang" di kisi, penulis mengkodekan bit dalam string. Hingga sepuluh terabyte data dapat direkam pada satu sentimeter persegi dari permukaan material tersebut.

Teknologi lain yang terkait dengan struktur nano diperkenalkan oleh para ilmuwan Cina pada tahun 2018. Ini adalah film titanium dioksida dan perak, yang 80 kali lebih tipis dari rambut manusia. Informasi dalam hal ini disimpan dalam nanopartikel, yang berubah warna ketika terkena sinar laser.

Menurut pencipta teknologi, selembar film berukuran 10x10 sentimeter dapat menyimpan data ribuan kali lebih banyak daripada DVD-ROM. Dalam hal ini, kecepatan tulis ke drive tersebut mencapai satu gigabyte per detik.

Posting dari blog kami:

Source: https://habr.com/ru/post/id444050/


All Articles