Ve všech oblastech našeho života jsou neustále generována data. Celosvětově se objem dat generovaných každý rok nyní pohybuje v řádu zettabyjtů (1 zettabajt = 1 miliarda terabajtů). Zpracování a ukládání této záplavy dat představuje pro firmy velkou výzvu – zejména pokud působí v oborech náročných na data, jako je umělá inteligence (AI), chytré video a analytika. Rozdíl mezi tím, co mohou firmy ekonomicky únosně a efektivně ukládat, a poptávkou po datech se stále zvětšuje.
Kam tedy všechna tato data umístit? Stále důležitější je studené ukládání dat, tedy dlouhodobá archivace. Významnou část generovaných dat tvoří nestrukturované informace – například záznamy z kamerových systémů, data ze senzorů, obrázky a další – které by mohly mít hodnotu pro budoucí umělou inteligenci nebo analytiku.
Studené úložiště je ideální pro data, která se aktivně (okamžitě) nepoužívají a která se načítají pouze v případě potřeby. Ne nadarmo se jedná o nejrychleji rostoucí segment ukládání dat – do roku 2025 by mohlo být 60–80 % všech digitálních dat uloženo v archivech. A co je nejdůležitější, tato metoda je ve srovnání s primárním úložištěm cenově výhodná.
Archivy studeného ukládání obvykle využívají magnetické pásky nebo pevné disky (HDD). Ty jsou obecně levnější, mají větší kapacitu a umožňují delší dobu ukládání než paměťová zařízení typu flash (např. SSD). Nejdůležitějším hlediskem při rozhodování o tom, zda se mají společnosti opírat o studená úložiště, je to, jak často a jak rychle je třeba k datům přistupovat
Pevné disky nové generace dnes hrají klíčovou roli v řešeních studeného ukládání dat. Zlepšují přístup k archivům a v ideálním případě snižují celkové náklady na vlastnictví. K tomu přispívá vyšší plošná hustota záznamu a mechanické a materiálové inovace.
Avšak neustále se optimalizuje také architektura datových úložišť.
Ukládání pomocí DNA: realita namísto sci-fi
Pro dlouhodobou archivaci – 100 a více let – jsou zapotřebí nová řešení a inovace.
Zvláště slibně se jeví ukládání dat pomocí DNA, tedy ukládání digitálních dat na základě molekulární struktury DNA. To, co zní jako science fiction, je již dnes realizovatelné a může mít zásadní vliv na budoucnost ukládání dat. Tato myšlenka je stará již několik desítek let. Ale teprve obrovský pokrok, kterého bylo v posledních letech dosaženo v oblasti genetického inženýrství a sekvenování, umožnil ukládání dat pomocí DNA.
Molekuly DNA se skládají z řetězce nukleotidů, z nichž každý obsahuje jednu ze čtyř bází: adenin, thymin, guanin a cytosin (zkratka ATGC). Pro ukládání dat je třeba zakódovat do sekvence ATGC pouze binární kód obsahující informace. Z této šablony se pak vytvoří umělá DNA, kterou lze později sekvenovat a znovu přeložit. Namísto (elektro)magnetických nebo optických metod tedy ukládání dat pomocí DNA používá k ukládání dat chemickou metodu.
Toto řešení má obrovské výhody. Pokud u digitálních médií hovoříme o trvanlivosti v řádu desítek let, archivy založené na DNA umožňují uchovávání po tisíce let. DNA se nemění – její čitelnost neovlivní zastaralé formáty ani chybějící čtečky ani ve vzdálené budoucnosti.
Také hustota ukládání dat pomocí DNA je bezkonkurenční. Malá kulička – syntetická DNA je uložena v kapslích vyrobených z oxidu křemičitého, které ji chrání například před vlhkostí – může uchovávat miliardy gigabajtů dat. To 100 000krátpřevyšuje kapacitu i nejmodernější kazety s magnetickým pásem.
Aby se plně využil potenciál ukládání dat pomocí DNA, založily technologické společnosti Western Digital, Twist Bioscience, Illumina a Microsoft sdružení DNA Data Storage Alliance. Připojila se již celá řada známých organizací. Společnost Twist Bioscience dokázala, že tato technologie funguje, když před dvěma lety uložila první díl seriálu společnosti Netflix zcela do DNA. Ve společnosti Western Digital jsme nadšeni možnostmi ukládání dat pomocí DNA.
Uwe Kemmer, ředitel EMEA Field Engineering, Western Digital Corporation
