Microsoft plāno savam mākonim pievienot DNS datu krātuvi

joši sodeoka

Pamatojoties uz agrīniem pētījumiem, kas saistīti ar filmu un dokumentu glabāšanu DNS, Microsoft izstrādā aparātu, kas izmanto bioloģiju, lai aizstātu lentes diskus, norāda uzņēmuma pētnieki.

Microsoft Research datoru arhitekti saka, ka uzņēmums ir oficiāli noteicis mērķi šīs desmitgades beigās izveidot datu centrā uz DNS balstītu operatīvu uzglabāšanas sistēmu. Mērķis ir izveidot komerciālu protosistēmu trīs gadu laikā, kas vienā no mūsu datu centriem uzglabā noteiktu datu apjomu par DNS vismaz modes preču lietojumprogrammai, saka Dags Karmīns, Microsoft Research partneris arhitekts. Viņš apraksta iespējamo ierīci kā liela, 1970. gadu laikmeta Xerox kopētāja izmēru.

Iekšēji Microsoft ir vēl ambiciozāks mērķis aizstāt lentes diskus, kas ir izplatīts informācijas arhivēšanas formāts. Mēs ceram, ka tas tiks apzīmēts kā “Jūsu krātuve ar DNS”, saka Karmīns.

Plāni liecina, cik nopietni daži tehnoloģiju uzņēmumi uztver šķietami dīvaino ideju saglabāt video, fotoattēlus vai vērtīgus dokumentus tajā pašā molekulā, no kuras sastāv mūsu gēni. Iemesls, saka Viktors Žirnovs, galvenais zinātnieks Pusvadītāju pētniecības korporācija , ir tas, ka centieni samazināt datora atmiņu sasniedz fiziskās robežas, bet DNS var uzglabāt datus neticamā blīvumā.

Formatējot DNS, katra filma, kas jebkad uzņemta, ietilptu tilpumā, kas ir mazāks par cukura kubu.

DNS ir visblīvākais zināmais datu nesējs Visumā, pamatojoties tikai uz fizikas likumiem. Tas ir iemesls, kāpēc cilvēki to pēta, saka Žirnovs. Un problēma, ko mēs risinām, ir uzkrātās informācijas eksponenciāls pieaugums.

Pagājušā gada jūlijā Microsoft publiski paziņoja, ka ir saglabājis 200 megabaitus datu DNS pavedienos, tostarp mūzikas video, uzstādot rekordu. Darbs, kas aprakstīts papīrs publicēts martā pirmsdrukas serverī Biorxiv, un to vadīja Karīna Štrausa no Microsoft Research un Vašingtonas Universitātes datorzinātnieka Luisa Ceze laboratorijas.

Joprojām ir būtiski šķēršļi praktiskai uzglabāšanas sistēmai. Digitālo bitu pārvēršana DNS kodā (kas sastāv no nukleotīdu ķēdēm, kas apzīmētas ar A, G, C un T) joprojām ir darbietilpīga un dārga DNS virkņu ražošanā izmantotā ķīmiskā procesa dēļ. Savā demonstrācijas projektā Microsoft izmantoja 13 448 372 unikālus DNS gabalus. Eksperti saka, ka tik daudz materiāla iegāde atklātā tirgū izmaksātu 800 000 USD.

Galvenā problēma ar DNS uzglabāšanu ir izmaksas, saka Janivs Erlihs, Kolumbijas universitātes profesors, kurš šogad. ziņoja par jaunu pieeju DNS datu glabāšanai . Tātad galvenais jautājums ir, vai Microsoft atrisināja šo problēmu. Pamatojoties uz viņu publikāciju, Erlihs saka, ka es neredzēju nekādu virzību uz šo mērķi, bet varbūt viņiem kaut kas ir iecerēts.

Saskaņā ar Microsoft teikto, DNS uzglabāšanas izmaksām ir jāsamazinās par 10 000, pirms tā tiek plaši izmantota. Lai gan daudzi eksperti saka, ka tas ir maz ticams, Microsoft uzskata, ka šādi sasniegumi varētu notikt, ja to pieprasa datoru nozare.

Būtiska nozīme būs arī digitālo datu ierakstīšanas procesa automatizācijai DNS. Pamatojoties uz vairākām nedēļām, kas bija nepieciešamas eksperimenta veikšanai, Karmīns lēš, ka datu pārvietošanas ātrums DNS bija tikai 400 baiti sekundē. Microsoft saka, ka tam jāpalielina līdz 100 megabaitiem sekundē.

Datu nolasīšana ir vienkāršāka. Tas tika darīts, izmantojot ātrgaitas secības iekārtu, tostarp, lai atsauktu konkrētas failu daļas, līdzīgi kā datora brīvpiekļuves atmiņai. Pat divkāršs DNS nolasīšanas uzlabojums padarītu šo sistēmas aspektu pietiekami efektīvu komerciālai lietošanai, uzskata Microsoft.

Tā kā datu ierakstīšana un izguve DNS ir lēna, jebkura agrīna tehnoloģijas izmantošana tiks ierobežota īpašās situācijās. Tas varētu ietvert datus, kas ir jāarhivē juridisku vai reglamentējošu iemeslu dēļ, piemēram, policijas ķermeņa kameras video vai medicīniskie ieraksti.

Microsoft pašlaik strādā ar Twist Bioscience , DNS ražotājs, kas atrodas Sanfrancisko. Twist ir viens no vairākiem jaunizveidotiem uzņēmumiem, kas cenšas uzlabot DNS ražošanu. Saraksts tagad ietver jaunuzņēmumus DNAScript, Nuclera Nucleics, Evonetix, Molecular Assemblies, Catalog DNA, Helixworks un Oxford Nanopore atdalītu uzņēmumu Genome Foundry.

Viena aizraujoša iespēja, ko izmanto daži jaunizveidotie uzņēmumi, ir aizstāt 40 gadus veco ķīmisko procesu, ko izmanto DNS iegūšanai, ar tādu, kurā tiek izmantoti fermenti, kā to dara mūsu pašu ķermenis. Žans Bolots, Technicolor Research zinātniskais direktors Losaltosā, saka, ka tā finansē šādu darbu Hārvardas universitātē genomikas eksperta Džordža Čērča laboratorijā.

Esmu pārliecināts, ka šogad mums būs rezultāti, par kuriem runāt, saka Bolots, kurš piebilst, ka viņa uzņēmums ir diskutējis ar filmu studijām par to, kā viņi varētu izmantot DNS krātuvi. Viņš saka, ka puse no visām filmām, kas uzņemtas pirms 1951. gada, jau ir zaudētas, jo tās tika glabātas uz celuloīda. Tagad jauni formāti, piemēram, augstas izšķirtspējas video un virtuālā realitāte, paplašina studiju iespējas saglabāt savu darbu, viņš saka.

Žirnovs saka, ka datoru mikroshēmu ražotāji uztver DNS nopietni, jo pastāv fiziski ierobežojumi tam, cik daudz datu var uzglabāt parastajos datu nesējos, piemēram, lentēs vai cietajos diskos. Viņa organizācija, ko finansē Microsoft, Intel un citi lietišķo pētījumu veikšanai, sāka rūpīgāk pētīt DNS, sākot ar 2013. gadu. Viņš saka, ka pusvadītāju eksperti, kuri uzskatīja, ka DNS ir pārāk mīksta, bija pārsteigti, uzzinot, ka tas ilgst no simts līdz 10 gadiem. tūkstoš reižu garāks nekā silīcija ierīce. Molekula ir tik stabila, ka to bieži iegūst no mamuta kauliem un senām cilvēku atliekām.

Bet tā vissvarīgākā iezīme ir blīvums. DNS var saturēt 1 000 000 000 000 000 000 (aka kvintiljonu) baitu informācijas kubikmilimetrā. Blīvums virza visu, saka Žirnovs.

Microsoft Research pārstāvis sacīja, ka uzņēmums pašlaik nevar apstiprināt produkta plāna specifiku. Uzņēmuma iekšienē DNS uzglabāšanas ideja acīmredzot iegūst piekritējus, taču tā vēl nav vispārpieņemta. Mūsu iekšējie cilvēki mums tic, bet ne lentes glabātāji, saka Karmīns, agrāk Intel vadošais mikroshēmu dizainers.

Papildus tam, ka DNS ir blīva un izturīga, tai ir vēl viena priekšrocība, kas netiek bieži pieminēta — tās ārkārtējā nozīme cilvēku sugām. Padomājiet par vecajām disketēm, kuras vairs nevarat lasīt, vai māla plāksnēm ar neatšifrējamiem hieroglifiem. Atšķirībā no šādiem medijiem DNS, iespējams, nekad neizies no modes.

Mēs vienmēr lasīsim DNS, kamēr būsim cilvēki, saka Karmeans.

paslēpties