انس محركات الأقراص الصلبة ومحركات أقراص الحالة الثابتة، يمكن أن يكون تخزين الحمض النووي هو الحل الوحيد لمشاكل البيانات لدينا

ألقى تقرير جديد الضوء على مدى المعضلة التي تواجه المنظمات حيث يستمر الطلب على سعة تخزين البيانات في الارتفاع.

تم نشر التقرير بالاشتراك بين Fujitsu و Twist Bioscience، وكلاهما يعمل في سوق التخزين الأرشيفية، ويتوقع التقرير أن الفجوة بين سعة التخزين المتاحة والطلب ستتجاوز 7.8 مليون بيتابايت بحلول عام 2030.

في هذا السيناريو، لن يكون أمام الشركات أي خيار سوى حذف مساحات كبيرة من البيانات القديمة لإفساح المجال أمام البيانات الجديدة، وهو ما يكفي لإرسال ارتعاش إلى أسفل العمود الفقري لأي شركة لديها تطلعات في مجالات مثل الذكاء الاصطناعي.

 
معضلة البيانات
نظرًا لاستمرار حجم البيانات التي ينتجها نشاط الإنترنت والأجهزة الرقمية وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء في التوسع بمعدل هائل، ينفد وقت الشركات لحل مشكلة حرجة: مكان وضع كل شيء.

بينما تقوم محركات الأقراص الصلبة (HDDs) Hard Disk Drives ومحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة (SSD) Solid State Drives بعمل ممتاز في الاحتفاظ بكميات البيانات التي تحتاجها الخوادم وأجهزة العميل لتعمل وتزويدها، إلا أنها ليست مناسبة تمامًا لتخزين المعلومات بشكل جماعي ولمدد طويلة.

عندما يتعلق الأمر بتخزين الأرشيف، فإن الشريط المغناطيسي الخطي المفتوح (LTO) Linear Tape-Open يحكم القاعدة، بأقل تكلفة لكل سعة لأي تقنية. تبلغ السعة الأصلية للجيل الحالي من الشريط، LTO-9، 18 تيرابايت ويمكن شراؤها مقابل أقل من 150 دولارًا (أو 8.30 دولارًا أمريكيًا / تيرابايت).

وفقًا للتقرير، سيتعين على الشركات الكبيرة الاستثمار بكثافة في الأشرطة والوسائط الأرشيفية الأخرى، حيث يستمر حجم البيانات التي تنتجها العمليات التجارية في الارتفاع. قد يكون البديل هو تجاهل البيانات القديمة، ولكن القيام بذلك سيكون فقدان قيمتها المحتملة كمصدر للمعرفة؛ عادةً ما يتم إعلام منتجات الذكاء الاصطناعي الأكثر تقدمًا من خلال أكبر مجموعات البيانات وأكثرها شمولاً.

أوضح مؤلف التقرير جون مونرو: "نعتقد أن معظم بيانات المؤسسة [الجديدة] هذه ستكون غير منظمة، وباردة، ومن النادر الوصول إليها وسيتعين صيانتها بأقل تكلفة ممكنة". حقيقة.

ومع ذلك، على الرغم من أن الشريط فعال من حيث التكلفة، إلا أنه يحتوي على نقاط ضعف أيضًا؛ لا يمكن الوصول إلى البيانات إلا بشكل تسلسلي، مما يجعل من الصعب تحديد موقع ملفات معينة، كما تحتاج الشركات أيضًا إلى الترحيل إلى شريط جديد على أساس شبه منتظم لتجنب فقدان البيانات.

في ضوء هذه المشكلات، يبحث الباحثون عن تقنيات تخزين جديدة فائقة الكثافة ومتينة. ظهر عدد قليل من المرشحين المختلفين، لكن هناك مفهوم واحد يبدو واعدًا بشكل خاص: الحمض النووي.

تخزين الحمض النووي
يتكون الحمض النووي، المادة الأساسية للكائنات الحية، من أربع كتل بناء جزيئية: الأدينين (A)، والجوانين (G)، والسيتوزين (C)، والثايمين (T). تتصل هذه المركبات في أزواج (A-T & G-C) لتشكيل درجات السلم الحلزوني المزدوج الشهير.

يمكن استخدام هذا الهيكل كشكل كثيف للغاية ودائم لتخزين البيانات، عن طريق تحويل ثنائي 1 و 0 إلى الأبجدية الجينية المكونة من أربعة أحرف. تم العثور على غرام واحد من الحمض النووي ليكون قادرًا على تخزين 215 بيتابايت (220.000 تيرابايت) من البيانات.

قالت إميلي ليبروست، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Twist Bioscience، التي تستثمر بكثافة في جلب التكنولوجيا إلى حيز التنفيذ: "يحمل DNA الوعد بتقديم الثلاثة السحرية في التخزين: الكثافة العالية جدًا والتكلفة المعقولة والاستدامة".

"نتوقع أن تكون هناك حاجة لوسائل إعلام جديدة لتلبية احتياجات التخزين غير الملباة التي تزيد عن 7 مليارات دولار والمتوقعة في السنوات المقبلة".

كما هي، تظل التكنولوجيا غير قابلة للاستخدام على نطاق واسع، نتيجة للوقت الذي تستغرقه لكتابة البيانات إلى الحمض النووي والعديد من التحديات الأخرى. بطبيعة الحال، يحتاج التقرير أيضًا إلى القليل من الملح، حيث تم إنتاجه من قبل منظمتين لهما مصالح خاصة في زيادة الإنفاق على تخزين الأرشيف.

ومع ذلك، ليس هناك من ينكر أن الارتفاع في قدرة تقنيات تخزين البيانات التقليدية يفشل في مواكبة معدل إنتاج البيانات، مما يعني أن إعادة توجيه مكدس التخزين أمر لا مفر منه.

وأضاف مونرو: "سوف تحتاج مراكز البيانات في المستقبل إلى كل ما يمكن أن تصنعه محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة ومحرك الأقراص الصلبة والأشرطة، بالإضافة إلى طلب تقنيات تخزين بصرية جديدة وربما تقنيات تخزين مؤسسية أخرى، وذلك من أجل الحفاظ على القطع الأثرية التي لا تقدر بثمن الخاصة بنا بشكل فعال من حيث التكلفة والموثوقية، والشركات، والتاريخ الثقافي".

"تحديات التوافر والاستدامة، جنبًا إلى جنب مع تكاليف إدارة بياناتنا التي تبلغ عدة ملايين بيتابايت على مدى فترات زمنية طويلة بشكل متزايد، ستخلق حالات استخدام جديدة لتقنيات التخزين القديمة وتتطلب إنشاء حلول جديدة وأكثر فعالية من حيث التكلفة وفعالة في استهلاك الطاقة تقنيات التخزين".