Microsoft fait une percée dans le stockage des données ADN

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photo: PublicDomainPictures – ADN / Wikimedia Commons

Le monde a un problème de données. Chaque jour, nous générons 2,5 millions de gigaoctets supplémentaires de données, et chaque année, la quantité de données produites dans le monde augmente de façon exponentielle. Cela nous met sur une trajectoire de collision avec un problème sérieux : la vitesse à laquelle nous produisons des données nous dépasse La possibilité de le stocker.

Si nous regardions chaque vidéo YouTube, chaque photo que nous prenons depuis notre téléphone, chaque document que nous avons enregistré stocké sur des puces de mémoire flash traditionnelles, cela consommerait 10 à 100 fois la quantité de silicium attendue. D’ici 2040, La nature prédit.

Ce qui est clair, c’est que nous avons besoin d’un autre moyen de stocker les données – pas n’importe lequel. La façon de stocker les données à l’avenir doit être robuste et dense. C’est-à-dire que les données actuellement stockées dans des centres de données de la taille d’un terrain de football doivent être placées dans un véhicule beaucoup plus petit. Cette solution doit déplacer les données rapidement et stocker nos supports les plus précieux pendant des décennies sans les faire planter.

Où cherchons-nous pour trouver ce Saint Graal du stockage de données ? Dans la molécule qui abrite notre information génétique : l’ADN. Là où les disques durs utilisent des uns et des zéros, Stockage d’ADN Il utilise quatre bases chimiques, l’adénine (A), la guanine (G), la cytosine (C) et la thymine (T). Vous vous souvenez de votre classe de sciences à l’école primaire ? Ces composés se connectent par paires (A à T ; G à C) pour créer des barreaux sur une double échelle hélicoïdale. Il s’avère que vous pouvez utiliser l’ADN pour convertir des uns et des zéros en ces quatre lettres afin de stocker des données complexes.

Microsoft, l’une des principales sociétés de stockage d’ADN, fait des progrès en travaillant avec le laboratoire des systèmes d’information moléculaire de l’Université de Washington, ou MISL. La société a annoncé dans un nouveau document de recherche Le premier enregistreur de stockage d’ADN à l’échelle nanométrique, auquel le groupe de recherche s’attend, mesure une densité d’écriture d’ADN de 25 x 10^6 séquences par centimètre carré, soit « trois ordres de grandeur » (1000x) plus compact qu’auparavant. Ce qui rend cela particulièrement important, c’est que c’est la première indication que les vitesses d’écriture minimales requises pour le stockage de l’ADN ont été atteintes.

Microsoft est l’un des plus grands acteurs du stockage dans le cloud et cherche à stocker des données ADN pour se démarquer de la concurrence en utilisant sa densité, sa durabilité et sa durée de vie inégalées. On dit que l’ADN a une densité capable de stocker un exaoctet, ou 1 milliard de gigaoctets, par pouce carré – une quantité beaucoup plus importante que notre meilleure méthode de stockage actuelle, la bande magnétique linéaire de type ouvert (LTO) peut fournir.

Que signifient ces avantages d’un point de vue réel ? D’accord , Société internationale de données Il s’attend à ce que les demandes de stockage de données atteignent neuf zettaoctets d’ici 2024. Comme le note Microsoft, un seul zettaoctet de stockage sera utilisé si Windows 11 est téléchargé sur 15 milliards d’appareils. Avec les méthodes actuelles, ces données doivent être stockées sur des millions de cartouches de bande. Coupez une bande et utilisez l’ADN, et 9 zettaoctets d’informations peuvent être stockés dans un espace aussi petit qu’un réfrigérateur (certains scientifiques disent que chaque film sorti peut tenir dans l’espace d’un morceau de sucre). Mais peut-être qu’un congélateur est une meilleure analogie, car les données stockées sur l’ADN peuvent durer des milliers d’années tandis que la perte de données sur bande se produit avec 30 ans et même plus tôt sur les SSD et les disques durs.

Trouver des moyens d’augmenter les vitesses d’écriture résout l’un des deux problèmes majeurs du stockage de l’ADN (l’autre étant le coût). Avec une vitesse de frappe minimale, Microsoft passe déjà à l’étape suivante.

« La prochaine étape naturelle consiste à intégrer une logique numérique dans la puce pour permettre le contrôle individuel de millions de points d’électrodes pour écrire des kilo-octets par seconde de données dans l’ADN, et nous nous attendons à ce que la technologie atteigne des matrices avec des milliards d’électrodes capables de stocker des mégaoctets par seconde Microsoft a déclaré que les performances de stockage des données ADN et les coûts seraient beaucoup plus proches de la bande radar technologique.

Bien que tout cela semble prometteur, nous sommes encore à de nombreuses années du stockage de l’ADN sur les données. Ignorant les complexités techniques, le stockage des données ADN est tout simplement trop coûteux – quelques mégaoctets coûteraient des milliers de dollars, Selon Robert Grass de l’ETH Zurich, et les vitesses d’écriture lentes signifient que vous ne voulez pas utiliser l’ADN des données fréquemment consultées. Cependant, des chercheurs du monde entier s’efforcent de nous rapprocher d’une ère où les données que nous créons sont stockées sur la molécule même qui contient nos informations génétiques.

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Valère Paget

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