20

Microsoft uważa, że najlepszy nośnik danych znajduje się… w człowieku!

W człowieku, w roślinach, w zwierzętach - w każdym żyjącym organizmie. Kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) to dla istot żyjących najbardziej podstawowy nośnik informacji genetycznych. My natomiast, korzystając z konwencjonalnych typów magazynowania informacji natrafiamy cały czas na ograniczenia - nie można w nieskończoność powiększać możliwej do zapisania ilości miejsca w ramach jednej technologii. Microsoft potencjał widzi właśnie w zapisywaniu danych w łańcuchach DNA o wysokiej pojemności. Brzmi jak szaleństwo? Wcale nie!

Zapotrzebowanie na dostępne miejsce do magazynowania danych cały czas rośnie. Spójrzcie, co umieszczamy w Internecie i w jakiej formie. Filmy Full HD, 4K, poszerza się dostępna biblioteka treści dla wirtualnej rzeczywistości. To ogromne wyzwanie dla infrastruktury internetowej, która wydaje się być nieprzygotowana na dwie ewentualności – ekstremalnie wysokie zapotrzebowanie na przepustowość łącz oraz magazyny danych może spowodować poważne implikacje w przyszłości. Nic więc dziwnego, że poszukuje się alternatywnych, choć dziwnie wyglądających form przechowywania informacji.

A już niedługo przekroczymy barierę 16 zettabajtów, jeżeli chodzi o ilość danych w infrastrukturze internetowej, przy czym w tym roku prognozuje się, że prześlemy jeden zettabajt danych. To ogromne wielkości (w przypadku zettabajta – 8.0 × 10^21 bitów), trudno tutaj użyć pełnego zapisu, by nie pogubić się w gąszczu zer. Na co dzień raczej sobie nie wyobrażamy tego, jak wielkie wyzwanie stoi na co dzień przed tym, co nazywamy Internetem.

DNA

A będzie tego więcej – niech na dobre zadomowi się technologia AR/VR, wideo w 360 stopniach… Czy DNA może być odpowiedzią na te kłopoty?

Nasze apetyty cały czas rosną, a porcje danych nie maleją. Internet rzeczy wymusi podłączenie kolejnych sprzętów do Sieci, która będzie puchnąć w zastraszającym tempie. Wielość informacji, które będą zapisywane na zewnętrznych serwerach będzie oznaczała konieczność dobudowania kolejnych elementów infrastruktury tak, aby móc pokryć cały czas rosnące zapotrzebowanie. Jak wykazałem powyżej – tak się nie da w nieskończoność. Ludzkość będzie dążyć do tego, by na jak najmniejszej dostępnej powierzchni móc zapisać duże ilości danych.

Z tego powodu Microsoft zdecydował się współpracować z Uniwersytetem Waszyngtońskim tworząc wraz z nim Laboratorium Systemów Informacji Molekularnych (MILS), gdzie trwają prace nad architekturą sposobu przechowywania informacji na biologicznym nośniku. Dowiedziono już, że taki sposób magazynowania danych pozwala na uzyskanie gęstości danych na poziomie 1 eksabajta (8.0 × 10^18 bitów) na milimetr kwadratowy przy okresie półtrwania takiego nośnika wynoszącym około 500 lat. To naprawdę sporo – a mówi się, przy odpowiednim sposobie składowania takich nośników można ten czas znacząco wydłużyć. Brzmi genialnie, jednak nowa technologia stawia przed naukowcami kolejne wyzwania. Tymi są rzecz jasna koszty, które w przypadku eksploatacji takich nośników w tym momencie byłyby horrendalne.

Aby nośnik był używalny, musi pozwalać na zapis i odczyt danych. Koszt wyprodukowania takiego nośnika i zapisu na nim informacji jest wielki, podobnie z jego sekwencjonowaniem (co służyłoby jako odczyt danych). Problemem mogą być również prędkości, z jakimi odbywałyby się cykle zapisów oraz odczytów. Na razie nie dysponujemy technologią, która pozwala to zrobić tak szybko, jak w przypadku dysków magnetycznych, czy półprzewodnikowych. To na szczęście nie hamuje naukowców, którzy kontynuują badania.

Trudno mi określić, czy kiedykolwiek osiągniemy tak wielki postęp technologiczny, że przeskoczymy te bariery – jednak jeżeli okaże się jednoznacznie, że DNA to mało praktyczny nośnik, być może wykorzysta się to do czegoś innego. Internet w tym momencie może spać spokojnie o ilość dostępnego miejsca – gorzej jest nieco z przepustowością. Pytanie tylko, czy groźba wpadnięcia do ślepego zaułku pojawi się wcześniej, czy później. O ile w ogóle się pojawi.

Grafika: 1, 2