از آنجایی که نرخ ایجاد داده ها در سراسر جهان از میزان فضای ذخیره سازی موجود پیشی خواهد گرفت، پژوهشگران به ایده ذخیره سازی اطلاعات در رشته های DNA علاقه مند شده‌اند. ذخیره سازی داده ها در DNA یک پروژه بسیار هیجان انگیز است که پتانسیل بزرگی برای حفظ داده ها به صورت فشرده و بلند مدت دارد.
DNA، مولکولی که مسئول کد گذاری اطلاعات ژنتیکی در ارگانیسم های زنده است، در حال حاضر به عنوان یک محیط ذخیره سازی برای داده های دیجیتال مورد بررسی قرار می گیرد. ذخیره سازی داده‌ها در DNA از رشته‌های مصنوعی DNA تشکیل شده است که بدون چیدمان فیزیکی خاصی قرار دارند و برخلاف HDD و SSD ، ساختار فیزیکی ثابتی ندارد. این ماده مولکولی انعطاف پذیر به دلیل چگالی ذخیره سازی بالای خود پتانسیل زیادی به عنوان یک محیط ذخیره سازی دارد ، اما استفاده عملی از آن به دلیل هزینه‌های بالا و زمان‌های خواندن و نوشتن بسیار کند، محدود شده است.
استارتاپ فرانسوی Biomemory ، دستگاه ذخیره سازی به اندازه کارت اعتباری را معرفی کرده است که از DNA برای کد گذاری یک کیلوبایت اطلاعات متنی استفاده می کند. DNA فوق العاده متراکم است، در طول زمان پایدار است و به حداقل انرژی نیاز دارد. Biomemory حداقل طول عمر ۱۵۰ سال را تخمین می زند که به مراتب بیشتر از روش‌های ذخیره سازی دیجیتال کنونی است. هر کارت به قیمت ۱۰۰۰ دلار به فروش می رسد و معادل یک ایمیل کوتاه را ذخیره می کند.
چالش‌ها و نوآوری‌ها
در حالی که DNA چگالی ذخیره سازی بالایی دارد، استفاده عملی از آن به دلیل هزینه‌های بالا و زمان خواندن/نوشتن کند محدود شده است.
پژوهشگران توانسته اند متن، آهنگ، ویدئوها و حتی بدافزار را در رشته های مصنوعی DNA کدگذاری کنند.
مشکل اصلی با DNA به عنوان یک محیط ذخیره سازی این است که برای ذخیره سازی داده های انسان ساخته شده است نه عکس ها و ویدئو ها. برای حل این مشکل، یک روش جدید برای راه اندازی DNA برای اهداف ذخیره سازی توسعه داده اند.
این روش به دو بخش تقسیم می شوند:
- بخش صفر (Sector Zero): شامل اطلاعات ضروری برای شناسایی فروشنده ای است که DNA را ساخته و CODEC روش تبدیل داده‌های DNA به داده‌های دیجیتال و برعکس.
- بخش یک (Sector One): شامل متادیتا است و برای خواندن داده‌های واقعی ذخیره شده در DNA طراحی شده است.
موسسه Wyss تخمین می زند که یک گرم DNA می تواند حدود ۳۶ میلیون نسخه از فیلم “Avengers: Endgame” را نگه دارد.
چشم انداز آینده
تکنولوژی ذخیره سازی DNA هنوز در مراحل ابتدایی خود قرار دارد و انجمن ذخیره سازی داده های DNA، شامل شرکت هایی مانند Western Digital، نخستین استاندارد قابل قبول در صنعت را ارائه می دهند. یک فرمت استاندارد برای خواندن و نوشتن داده های DNA می تواند باعث پذیرش ذخیره سازی DNA شود.
تکنولوژی ذخیره سازی DNA در حال حاضر وجود دارد و به نظر می رسد می توانید حتی ۱ کیلو بایت از ذخیره سازی DNA را با هزینه ۱۱۰۰ دلار خریداری کنید.
DNA می تواند ذخیره سازی و پردازش داده ها را متحول کند و به طور بالقوه به عنوان یک پردازنده شبیه CPU عمل کند.
به طور خلاصه، ذخیره سازی DNA تکنولوژی آینده است و راه را برای عصر جدیدی از ذخیره بی حد و حصر و مقرون به صرفه داده ها هموار می کند.