پس از نزدیک به یک دهه پژوهش داخلی و برنامهریزی برای تجاریسازی، شرکت Atlas Data Storage که بهعنوان زیرمجموعهای از Twist Bioscience شکل گرفته، نقشه راه خود برای دستیابی به ذخیرهسازی داده مبتنی بر DNA در مقیاس ترابایت در سال ۲۰۲۶ را اعلام کرده است که میتواند تحولی در صنعت ذخیرهسازی باشد.
این شرکت اعلام کرده هدف کوتاهمدت آن، نمایش چگالی ذخیرهسازی در حدی است که امکان قرار دادن ۱۳ ترابایت داده دیجیتال در حجمی معادل یک قطره آب فراهم شود. Atlas Data Storage تأکید دارد که DNA از نظر مشخصات ذخیرهسازی، ماهیتی کاملاً متفاوت نسبت به ابزار متداولی مانند نوار مغناطیسی یا دیسکهای ذخیرهسازی دارد.
به گفته این شرکت، ذخیرهسازی مبتنی بر DNA میتواند از نظر چگالی حجمی، بهبودی بین ۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ برابر نسبت به کارتریجهای نوار LTO-10 ارائه دهد. بر اساس محاسبات ارائهشده، یک کارتریج استاندارد LTO-10 با ابعاد ۱۰۵.۴ در ۱۰۱.۶ در ۲۱.۶ میلیمتر، حجمی در حدود ۲۳۱ سانتیمتر مکعب دارد و ظرفیت خام آن ۴۰ ترابایت است که به چگالی حجمی تقریبی ۰.۱۷۳ ترابایت در هر سانتیمتر مکعب منجر میشود.
با تکیه بر این ارقام، حجمی معادل یک قطره آب، حدود ۰.۰۵ سانتیمتر مکعب، تنها توان ذخیره حدود ۸.۶ گیگابایت داده را خواهد داشت و حجمی به اندازه یک حبه قند، معادل یک سانتیمتر مکعب، تقریباً ۱۷۳ گیگابایت داده را در خود جای میدهد. اما با اعمال ضریب بهبود ۱۵۰۰ برابری که Atlas Data Storage مطرح کرده، یک قطره آب میتواند بهصورت نظری حدود ۱۳ ترابایت داده را ذخیره کند و حجمی معادل یک سانتیمتر مکعب، بیش از ۲۶۰ ترابایت ظرفیت خواهد داشت.
این اعداد، پتانسیل بالای چگالی ذخیرهسازی DNA را نشان میدهد و بیانگر آن است که دادهای که در شرایط فعلی به هزاران کارتریج LTO-10 نیاز دارد، میتواند در حجم بسیار کوچکی فشرده شود. با این حال، این محاسبات به فرضیاتی مانند حجم قابل استفاده واقعی، تصحیح خطا و میزان تکرار داده وابسته هستند.
سیستم Atlas Data Storage بر پایه تراشههای اختصاصی طراحی شده که رشتههای DNA حامل اطلاعات دیجیتال را سنتز (ترکیب) میکنند؛ فرایندی که از آن بهعنوان «نوشتن داده» یاد میشود. نمونههای اولیه فعلی این سامانه در مقیاس گیگابایت فعالیت میکنند، در حالی که نسل بعدی آنها قرار است به خروجی در مقیاس ترابایت دست یابد.
خواندن دادهها نیز از طریق روشهای توالییابی بهینهشده برای قالبهای مشخص DNA و همراه با تصحیح خطای داخلی انجام میشود که هزینه کمتر و سرعت بالاتری نسبت به توالییابی عمومی دارد.
به گفته این شرکت، ترکیب فرآیند سنتز و توالییابی، ذخیرهسازی مبتنی بر DNA را از یک مفهوم صرفاً نظری به یک راهکار عملی برای آرشیو داده تبدیل میکند. Atlas Data Storage همچنین اعلام کرده DNA ذخیرهشده در کپسولهای مهرومومشده و در دمای اتاق، میتواند برای هزاران سال قابل خواندن باقی بماند و فرایند کپیبرداری نیز بهصورت آنزیمی انجام میشود، نه مکانیکی.
این روش نیاز به چرخههای دورهای نوسازی مانند آنچه در نوارهای مغناطیسی رایج است، را از بین میبرد و به دلیل نیاز حداقلی به خنکسازی و کاهش مصرف مواد، میتواند به کاهش تولید کربن در بلندمدت کمک کند. با این حال، ذخیرهسازی ۱۳ ترابایت داده در یک قطره آب، هرچند با چگالی نظری DNA همخوانی دارد، اما در عمل به عواملی مانند سربار داده، افزونگی، نرخ خطا و سرعت بازیابی وابسته خواهد بود.
در طول دهه گذشته، تلاشهای متعددی برای بررسی ظرفیت DNA بهعنوان ابزاری فوقچگال و مناسب برای ذخیرهسازی بلندمدت داده انجام شده است. در سال ۲۰۱۶، مایکروسافت با خرید ده میلیون رشته الیگونوکلئوتید بلند از Twist Bioscience، گام مهمی در آزمایش کدگذاری داده در DNA برداشت. تا سال ۲۰۲۰ نیز همکاری مشترکی میان مایکروسافت، Twist Bioscience و Western Digital برای تسریع توسعه این فناوری شکل گرفت.
رسانه TechRadar در توضیح میگوید اگرچه گزارشها حاکی از آن است که ذخیرهسازی DNA ممکن است تا سال ۲۰۳۰ در قالب کارتریجهای تجاری عرضه شود و به چالشهای روبهرشد داده پاسخ دهد، اما در حال حاضر، کاربرد عملی و گسترده این فناوری همچنان محدود باقی مانده است.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت