Công nghệ lưu trữ đột phá suốt 345 năm với "cuộn băng DNA"
Các nhà khoa học Trung Quốc phát minh băng từ DNA "vĩnh cửu", lưu dữ liệu an toàn suốt 345 năm.
Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố một ý tưởng đột phá về lưu trữ dữ liệu, với cuộn băng cát-xét sử dụng DNA tổng hợp, có khả năng chứa một lượng thông tin tương đương 80 triệu đĩa DVD và tồn tại qua nhiều thế kỷ. Tuy nhiên, công nghệ mang tính cách mạng này đang đối mặt với một rào cản khổng lồ là tốc độ ghi dữ liệu chậm đến khó tin.
Trong một bài báo trên tạp chí Science Advances, nhóm nghiên cứu do giáo sư Xingyu Jiang dẫn đầu đã giới thiệu một loại băng từ làm bằng polyester nylon. Bề mặt băng được chia thành hàng trăm nghìn phân vùng siêu nhỏ, mỗi phân vùng sẽ chứa các chuỗi DNA tổng hợp – nơi dữ liệu được mã hóa. Toàn bộ sẽ được niêm phong dưới một lớp bảo vệ đặc biệt để chống lại nhiệt và các tác nhân bên ngoài.
Băng từ làm bằng polyester nylon với khả năng lưu trữ tới 345 năm.
Về mặt lý thuyết, công nghệ này có một tiềm năng không tưởng. Các nhà khoa học ước tính một cuộn băng dài 1km có thể chứa tới 362 Petabyte dữ liệu. Để dễ hình dung, con số này tương đương với 80 triệu chiếc đĩa DVD thông thường. Tuy nhiên, thực tế lại khá "phũ phàng".
Trong một thử nghiệm, để ghi và khôi phục một tệp hình ảnh chỉ nặng 156,6 KB, hệ thống đã mất tới 150 phút. Ngay cả khi tối ưu hóa, thời gian cũng chỉ giảm xuống còn 47 phút. Tốc độ ghi hiện tại chậm đến mức một cuộn băng DNA dài bằng cuộn băng LTO-9 (chuẩn lưu trữ chuyên nghiệp hiện nay) chỉ chứa được khoảng 77 GB dữ liệu, thua xa con số 18 TB (18.000 GB) của băng LTO-9.
Nguyên nhân chính là do quá trình tổng hợp (ghi) DNA hiện nay vẫn còn rất chậm và cực kỳ tốn kém.
Dù tốc độ còn hạn chế, công nghệ băng từ DNA lại có những ưu điểm vượt trội. Đầu tiên là độ bền, khi mô hình lão hóa cho thấy dữ liệu có thể được lưu trữ an toàn trong 345 năm ở nhiệt độ phòng và lâu hơn nữa nếu được giữ lạnh.
Thứ hai, nó không phải là kho lưu trữ "ghi một lần rồi bỏ". Dữ liệu trên băng có thể được truy xuất nhiều lần, xóa đi và ghi lại nội dung mới, khiến nó giống một hệ thống lưu trữ có quản lý hơn.
Các nhà khoa học tin rằng họ đã tạo ra một "nền tảng phần cứng" hoàn hảo. Vấn đề tốc độ nằm ở "phần mềm" – tức là công nghệ hóa học để tổng hợp DNA. Họ lạc quan rằng khi các phương pháp ghi DNA trong tương lai trở nên nhanh hơn, tiềm năng khổng lồ của cuộn băng này sẽ được khai phá hoàn toàn.
Bình luận
