تاریخ انتشار : ۱۳۹۷/۰۱/۱۴ ساعت ۱۲:۵۲
کد مطلب : ۱۴۶۴۴۰
DNA؛ دنیای فناوری را متحول خواهد کرد؟
پایانی برای حافظه‌های رایانه‌ای
گروه علم و فناوری: جاه‌طلبی‌های انسان تمامی ندارد و هر روز به دنبال خلق شگفتی جدید است. تا به حال خبرهای زیادی درباره افزایش ظرفیت حافظه‌های ذخیره‌سازی شنیده‌ایم که همه آن‌ها با محدودیتی مواجه هستند و به همین دلیل شرکت‌های فناوری همواره در تلاش برای بالا بردن ظرفیت حافظه‌ها هستند.
اما چند وقتی است که محققان روش جدید و البته عجیبی را کشف کرده‌اند که به وسیله آن می‌توانند محدودیت ظرفیت حافظه‌ها را از بین ببرند. در این روش اطلاعات روی DNAها نوشته می‌شود و به راحتی می‌توان حجم عظیمی از آن را جابجا کرد.شرکت‌های زیادی برای توسعه این فناوری سرمایه‌گذاری کرده‌اند و مایکروسافت یکی از فعالان این بخش است. متخصصان معماری کامپیوتر مایکروسافت می‌گویند این شرکت در نظر دارد تا پایان دهه جاری میلادی سیستم‌های ذخیره‌سازی بر پایه DNA را درون یکی از پایگاه‌های داده خود به مرحله بهره‌برداری برساند.این طرح‌ها نشان می‌دهد شرکت‌ها چقدر در ایده ذخیره ویدئو، عکس و دیگر داده‌های ارزشمند در DNA جدی هستند.
از سوی دیگر صنایع کامپیوتری در تمام جهان همیشه در تلاش‌اند تا ابعاد رایانه‌ها کوچک و کوچک‌تر شود و این در حالی است که کوچک‌تر کردن حافظه‌های فعلی با محدودیت‌های فیزیکی روبه‌رو شده است و به عبارت دیگر نمی‌توان آن‌ها را جمع‌وجورتر از حالت فعلی ساخت. اما DNAها، توان ذخیره‌سازی حجم زیادی از داده‌ها را در فضایی بسیار کوچک دارد. اگر بخواهیم تمام فیلم‌هایی را که تاکنون به دست بشر ساخته شده، روی DNA ذخیره کنیم، به فضایی بزرگ‌تر از یک حبه قند نیاز نخواهیم داشت!DNA چگال‌ترین ماده شناخته‌شده است و براساس این یافته‌ها می‌شود دلیل علاقه زیاد غول‌های فناوری به حافظه‌های بر پایه DNA را درک کرد و این علاقه با توجه به پیش‌بینی رشد داده‌های ذخیره شده در سراسر جهان توجیه پذیرتر است.
برخلاف اکثر دستگاه‌های ذخیره‌سازی اطلاعات، DNA در طول زمان قدرت خود را از دست نمی‌دهد و همچنین فضای بسیار اندکی را اشغال می‌کند. به گفته محققان تنها 4 گرم DNA می‌تواند اطلاعات تولید شده در دنیا طی مدت یکسال (۴۵۵ اگزابایت اطلاعات ) را در خود نگهداری کنند .همانطور که گفته شد یکی از مزایای ذخیره‌سازی اطلاعات روی DNAها، عمر بسیار طولانی نگهداری داده‌ها است و به گفته محققان ذخیره اطلاعات از این روش پس از هزاران سال همچنان قابل خواندن است درحالی‌که فضای فوق‌العاده کمی را اشغال می‌کند.براساس پیش‌بینی‌های صورت گرفته این فناوری تا 7 سال دیگر عملیاتی خواهد شد؛ اما یکی از مشکلاتی که در این روش ذخیره‌سازی وجود دارد ، هزینه بالای نوشتن و خواندن اطلاعات است.در حال حاضر ذخیره‌سازی تنها چند مگابایت اطلاعات به این روش، بیش از 1000 دلار هزینه در بر دارد. با این هزینه می‌توان چندین هارد SSD با ظرفیت‌های چند صد گیگابایتی خرید اما دانشمندان پروژه امیدوارند بتوانند با پیشرفت‌های خود آرام‌آرام بر تمامی مشکلات و موانع موجود بر سر راه این پروژه غلبه کنند.
مایکروسافت اعلام کرده است که برای اینکه حافظه‌های بر پایه DNA قابلیت تجاری‌سازی پیدا کنند، باید قیمت تمام‌شده این فرآیند تا ۱۰هزار برابر کاهش پیدا کند. بسیاری از متخصصان این حوزه، چنین کاری را ناممکن می‌دانند؛ ولی مایکروسافت همچنان امیدوار است که باتوجه به نیاز صنایع کامپیوتری چنین پیشرفت‌ها را رقم بزند. خودکار شدن فرآیند نوشتن داده‌های دیجیتال به شکل DNA نیز ضروری است.به گفته محققان با توجه به مدت‌زمان لازم برای آزمایش اخیر مایکروسافت و حجم داده‌ها، سرعت نوشتن اطلاعات روی DNA حدود ۴۰۰ بایت بر ثانیه است و بنا به اعلام مایکروسافت، راه زیادی باقی است تا این سرعت به مقدار مطلوب ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه برسد.به نظر می‌رسد خواندن داده‌های ذخیره‌شده به شکل DNA فرآیند آسان‌تری است. این وظیفه توسط یک دستگاه بسیار سریع و مشابه با عملیات خواندن داده‌ها در هارددیسک‌های امروزی صورت می‌گیرد.
مایکروسافت پیش‌بینی می‌کند که افزایش این سرعت به میزان حتی ۲ برابر، می‌تواند برای قابلیت تجاری‌سازی کفایت کند.بنابراین ما با یک انقلاب در حوزه ذخیره‌سازی و نگهداری اطلاعات روبه‌رو هستیم؛ فناوری که می‌تواند مسیر دنیا را تغییر دهد. تصور کنید صدها ترابایت اطلاعات خودتان را روی یک DNA نگه دارید و با خود حمل کنید و دیگر نیازی به حافظه‌های فلش یا هارددیسک‌های اکسترنال نداشته باشید. یا اینکه کل اطلاعات حیاتی و حساس خود را زیر پوست دست یا پای خودتان کدگذاری کنید تا از دسترس دیگران در امان باشند. موضوع فقط ذخیره‌سازی حجم زیادی از اطلاعات روی یک DNA نیست، بلکه حفظ این اطلاعات برای انسان‌هایی است که میلیون‌ها سال بعد قرار است روی زمین زندگی کنند.حالا باید منتظر ماند و دید با سرمایه هنگفتی که غول‌های فناوری برای توسعه این روش کرده‌اند آیا می‌توان راهی برای معضل محدودیت حافظه‌های کنونی پیدا کرد یا این روش نیز مانند بسیاری روش‌های دیگر پروژه‌ای شکست خورده محسوب می‌شود و برای همیشه به زباله‌دان تاریخ علم سپرده خواهد شد.
از سوی دیگر صنایع کامپیوتری در تمام جهان همیشه در تلاش‌اند تا ابعاد رایانه‌ها کوچک و کوچک‌تر شود و این در حالی است که کوچک‌تر کردن حافظه‌های فعلی با محدودیت‌های فیزیکی روبه‌رو شده است و به عبارت دیگر نمی‌توان آن‌ها را جمع‌وجورتر از حالت فعلی ساخت. اما DNAها، توان ذخیره‌سازی حجم زیادی از داده‌ها را در فضایی بسیار کوچک دارد. اگر بخواهیم تمام فیلم‌هایی را که تاکنون به دست بشر ساخته شده، روی DNA ذخیره کنیم، به فضایی بزرگ‌تر از یک حبه قند نیاز نخواهیم داشت!DNA چگال‌ترین ماده شناخته‌شده است و براساس این یافته‌ها می‌شود دلیل علاقه زیاد غول‌های فناوری به حافظه‌های بر پایه DNA را درک کرد و این علاقه با توجه به پیش‌بینی رشد داده‌های ذخیره شده در سراسر جهان توجیه پذیرتر است.
برخلاف اکثر دستگاه‌های ذخیره‌سازی اطلاعات، DNA در طول زمان قدرت خود را از دست نمی‌دهد و همچنین فضای بسیار اندکی را اشغال می‌کند. به گفته محققان تنها 4 گرم DNA می‌تواند اطلاعات تولید شده در دنیا طی مدت یکسال (۴۵۵ اگزابایت اطلاعات ) را در خود نگهداری کنند .همانطور که گفته شد یکی از مزایای ذخیره‌سازی اطلاعات روی DNAها، عمر بسیار طولانی نگهداری داده‌ها است و به گفته محققان ذخیره اطلاعات از این روش پس از هزاران سال همچنان قابل خواندن است درحالی‌که فضای فوق‌العاده کمی را اشغال می‌کند.براساس پیش‌بینی‌های صورت گرفته این فناوری تا 7 سال دیگر عملیاتی خواهد شد؛ اما یکی از مشکلاتی که در این روش ذخیره‌سازی وجود دارد ، هزینه بالای نوشتن و خواندن اطلاعات است.در حال حاضر ذخیره‌سازی تنها چند مگابایت اطلاعات به این روش، بیش از 1000 دلار هزینه در بر دارد. با این هزینه می‌توان چندین هارد SSD با ظرفیت‌های چند صد گیگابایتی خرید اما دانشمندان پروژه امیدوارند بتوانند با پیشرفت‌های خود آرام‌آرام بر تمامی مشکلات و موانع موجود بر سر راه این پروژه غلبه کنند.
مایکروسافت اعلام کرده است که برای اینکه حافظه‌های بر پایه DNA قابلیت تجاری‌سازی پیدا کنند، باید قیمت تمام‌شده این فرآیند تا ۱۰هزار برابر کاهش پیدا کند. بسیاری از متخصصان این حوزه، چنین کاری را ناممکن می‌دانند؛ ولی مایکروسافت همچنان امیدوار است که باتوجه به نیاز صنایع کامپیوتری چنین پیشرفت‌ها را رقم بزند. خودکار شدن فرآیند نوشتن داده‌های دیجیتال به شکل DNA نیز ضروری است.به گفته محققان با توجه به مدت‌زمان لازم برای آزمایش اخیر مایکروسافت و حجم داده‌ها، سرعت نوشتن اطلاعات روی DNA حدود ۴۰۰ بایت بر ثانیه است و بنا به اعلام مایکروسافت، راه زیادی باقی است تا این سرعت به مقدار مطلوب ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه برسد.به نظر می‌رسد خواندن داده‌های ذخیره‌شده به شکل DNA فرآیند آسان‌تری است. این وظیفه توسط یک دستگاه بسیار سریع و مشابه با عملیات خواندن داده‌ها در هارددیسک‌های امروزی صورت می‌گیرد.
مایکروسافت پیش‌بینی می‌کند که افزایش این سرعت به میزان حتی ۲ برابر، می‌تواند برای قابلیت تجاری‌سازی کفایت کند.بنابراین ما با یک انقلاب در حوزه ذخیره‌سازی و نگهداری اطلاعات روبه‌رو هستیم؛ فناوری که می‌تواند مسیر دنیا را تغییر دهد. تصور کنید صدها ترابایت اطلاعات خودتان را روی یک DNA نگه دارید و با خود حمل کنید و دیگر نیازی به حافظه‌های فلش یا هارددیسک‌های اکسترنال نداشته باشید. یا اینکه کل اطلاعات حیاتی و حساس خود را زیر پوست دست یا پای خودتان کدگذاری کنید تا از دسترس دیگران در امان باشند. موضوع فقط ذخیره‌سازی حجم زیادی از اطلاعات روی یک DNA نیست، بلکه حفظ این اطلاعات برای انسان‌هایی است که میلیون‌ها سال بعد قرار است روی زمین زندگی کنند.حالا باید منتظر ماند و دید با سرمایه هنگفتی که غول‌های فناوری برای توسعه این روش کرده‌اند آیا می‌توان راهی برای معضل محدودیت حافظه‌های کنونی پیدا کرد یا این روش نیز مانند بسیاری روش‌های دیگر پروژه‌ای شکست خورده محسوب می‌شود و برای همیشه به زباله‌دان تاریخ علم سپرده خواهد شد.
مرجع : اقتصاد آنلاین
