Depositphotos
Китайські дослідники з Південного університету науки та технологій (SUSTech) та Шанхайського університету розробили плівковий накопичувач на основі ДНК.
Перший подібний робочий прототип поєднує у собі зберігання ДНК та плівковий накопичувач із компактним накопичувачем з функцією пошуку. Інформація кодується у синтетичних ланцюжках ДНК та записується на котушку гнучкої плівки, зберігаючись на касетах.
Їх можна завантажувати, перемотувати та відтворювати. Теоретично це забезпечує щільність запису у петабайтах на метр і гарантує тривалий термін служби. Однак під час випробувань системі вдалось записати лише один файл розміром 156,6 КБ, а кожен цикл читання-запису займав близько години.
Стрічка представляє собою смугу з поліестеру та нейлону шириною 3,5 мм, покриту штрихкодами високої щільності, які служать фізичними адресами файлів. Дослідники надрукували 5 тис. аналогічних смуг на 9-метровій петлі, забезпечивши їм індивідуальний доступ до зон для розміщення ДНК. Розробники зазначають, що формат можна масштабувати до понад мільйона подібних розділів зі штрихкодами на кілометр.
За максимальної щільності, кожен розділ може містити понад півтерабайти даних. За підрахунками, це 362 ПБ на км. Дослідники випробували повний цикл запису-читання та перезапису, закодувавши 5 невеликих файлів у ДНК. Вони були поміщені на стрічку за допомогою вбудованої системи обробки рідини, потім відновлені за допомогою секвенування, видалені та перезаписані
Весь цикл проходив у приводі розміром з ланч-бокс, оснащеним моторами котушок, мікроконтролером та оптичним зчитувачем штрих-кодів. Зчитування проходило дуже повільно. Відновлений у статусі демоверсії тестовий файл мав розмір 156,6 КБ, а на його вилучення та обробку пішло 25 хвилин. Перезапис даних зайняв ще 50 хвилин. Хоча команда оцінює можливість пошуку до 1570 різних треків на секунду, етапи секвенування та синтезу на порядок повільніші. Таким чином, хоча котушку можна прокручувати як касету з магнітною стрічкою і миттєво визначати, де має бути файл, реальна пропускна здатність виявляється обмеженою.
Однак ця стрічка має значно довший термін служби. Кожен фрагмент поміщений в оболонку з цеолітного імідазолятного каркасу для захисту від вологи, ультрафіолету та окислення. Цю оболонку можна зняти та нанести заново за лічені хвилини без видимого пошкодження ДНК. За результатами випробувань на прискорене старішання, дослідники оцінили термін служби власної розробки у 300 років за умов кімнатної температури та у десятки тисяч років у разі зберігання за низьких температур.
“Енергонезалежна пам’ять на основі напівпровідників досягла меж закону Мура, і для зберігання неймовірно великих обсягів даних необхідні нові носії”, — наголошують розробники.
У той же час китайські науковці визнають, що синтез ДНК залишається ключовою невирішеною перешкодою для комерційного масштабування їхньої розробки.
Результати дослідження опубліковані у журналі Science Advances
Джерело: Tom’sHardware
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.