Новий метод зберігання даних у ДНК обіцяє до 41 ексабайта інформації в одному грамі
ДНК — одна з найщільніших природних систем зберігання інформації. Новий метод кодування Siyuan Code наближає практичний запис до теоретичних меж і заявляє щільність близько 1,66 біта на нуклеотид за невеликої кількості резервних копій.
У перерахунку на масу це відповідає потенційно десяткам ексабайтів даних в одному грамі синтетичної ДНК.
Чому не можна просто записати два біти у кожну основу
Чотири нуклеотиди логічно дають два біти інформації, але реальний синтез має обмеження.
Надто довгі повтори однієї основи, екстремальний вміст GC або певні вторинні структури збільшують кількість помилок.
Тому кодувальна система повинна уникати «поганих» послідовностей і одночасно додавати надлишковість для відновлення даних.
Siyuan Code ефективніше використовує допустимі ланцюжки
Новий алгоритм обирає послідовності так, щоб максимально використовувати безпечний простір кодування й не витрачати надто багато нуклеотидів на корекцію помилок.
Автори показали роботу з невеликою кількістю копій кожного фрагмента, що важливо для зменшення вартості синтезу.
Головна перевага ДНК-сховища — не швидкість, а довговічність і щільність. Правильно висушена ДНК потенційно може зберігати інформацію сотні й тисячі років без постійного живлення.
Сьогодні головною перешкодою залишається ціна синтезу та читання, тому такий носій не замінить SSD у ноутбуці.
Але для архівів, які майже не змінюються, ДНК може стати принципово новим класом холодного сховища — надзвичайно компактним і стабільним.
Найбільша перевага ДНК-сховища проявляється там, де дані майже не змінюються: архіви наукових спостережень, культурні колекції, резервні копії державних реєстрів. Для таких задач швидкість доступу не критична, зате щільність і довговічність мають величезну цінність.
Тепер головне вузьке місце — економіка. Синтез нуклеотидів усе ще значно дорожчий за запис на магнітні або кремнієві носії. Якщо ціна впаде на порядки, високоефективні коди на кшталт Siyuan Code дозволять використати перевагу ДНК без надмірної кількості резервних копій і службових символів.
