Almacenamiento de información en ADN: El futuro de los Data Center

Los datos están creciendo tan rápidamente que las tecnologías actuales pueden no estar capacitadas para soportarlo. Es por eso que Microsoft está trabajando en nuevas tecnologías de almacenamiento de información en ADN para albergar cantidades masivas de datos. Estas tecnologías de almacenamiento podrían irrumpir en el mundo de los data center en un futuro no muy lejano; según Microsoft más cerca de lo que pensamos.

En la reciente conferencia de Ignite, el CTO de Microsoft Azure, Mark Russinovich, mostró prototipos para sistemas de almacenamiento de datos basados en ADN. Esta tecnología necesita un enorme esfuerzo de ingeniería para comercializarse a gran escala, pero para Russinovich el crecimiento explosivo de los datos en el mundo real es un argumento más que suficiente para empujar estas nuevas tecnologías.

Según Russinovich, la cantidad de datos que se generan en la actualidad se está escapando de nuestras manos «Hay algunos tipos de datos que simplemente no podremos almacenar de manera eficiente con las tecnologías actuales. Aquí es donde comenzamos a explorar formas novedosas de almacenar datos de manera más eficiente y a muy alta escala para cerrar esta brecha».

Las implicaciones para la infraestructura digital son profundas. Almacenar un exabyte de datos actualmente requiere de dos Data Center de Azure, cada uno del tamaño de un Walmart, dijo Russinovich. El almacenamiento de información en ADN podría albergar a ese mismo exabyte en tan sólo un centímetro cúbico de espacio.

«Es sostenible, orgánico y duradero», dijo Russinovich. «Dura cientos de miles a millones de años. En la Tierra hemos encontrado ADN biológico de 700.000 años. Almacenado en las condiciones adecuadas, puede sobrevivir prácticamente para siempre».

¿Cómo funciona el almacenamiento de información en ADN?

En los sistemas de almacenamiento de datos tradicionales, la información se almacena en una serie binaria de unos y ceros que se escriben en discos giratorios o cintas magnéticas, o también en DVD o medios Blu-Ray utilizando láseres. En un sistema de ADN, los datos se almacenan en una solución líquida que contiene ADN, y «se leen» utilizando sistemas que combinan componentes electrónicos y moleculares.

La iniciativa de almacenamiento en ADN de Microsoft utiliza ADN sintético, en lugar de reutilizar ADN de humanos o animales.

Según Russinovich, a modo de broma, no se creará ningún monstruo ni criatura extraña al guardar tus fotografías ni documentos a través de ADN, ya que es completamente sintético e inerte.

Microsoft ha estado trabajando con investigadores de la Universidad de Washington para crear un sistema que codifique datos en ADN sintético y que almacene todo en una solución líquida que luego se pueda leer y utilizar en el procesamiento de datos.

El sistema automatizado de almacenamiento de datos en ADN utiliza software que convierte los unos y ceros de los datos binarios digitales en bloques de construcción del ADN, expresados como una secuencia de nucleótidos  A, T, C y G. Luego utiliza equipos de laboratorio para hacer fluir los líquidos y productos químicos necesarios en un sintetizador que construye fragmentos fabricados de ADN y los empuja a un recipiente de almacenamiento.

Cuando el sistema necesita recuperar la información, agrega otros productos químicos para preparar el ADN para este proceso y utiliza bombas microfluídicas para empujar los líquidos en un sistema que «lee» las secuencias de ADN y la convierte de nuevo en información que un computador pueda entender.

 

Suena un poco enredado, pero en el siguiente video se explica con mayor claridad:

Esta es una tecnología asombrosa. Pero en la práctica, el proceso de trabajar con ADN y soluciones químicas está hecho para laboratorios, no para instalaciones de almacenamiento de datos.«El proceso hasta ahora ha sido increíblemente manual», dijo Luiz Ceze, profesor del Laboratorio de Sistemas de Información Molecular de la Universidad de Washington. «Es literalmente la gente moviéndose con pipetas en sus manos. La única manera de hacer que el almacenamiento de ADN se masifique es automatizándolo. Lo que estamos haciendo es mostrar que es posible automatizar todo el proceso, transformar bits a moléculas y viceversa».

«De hecho, hemos llegado al punto en que tenemos un primer sistema de almacenamiento de ADN totalmente automatizado», dijo Russinovich en su presentación en Insight. «No es sólo una prueba de concepto. Tomaremos los datos binarios y sintetizaremos la molécula de ADN».

 

 

Los vasos y matraces mostrados en la imagen no deberían estar presentes en los centros de datos. Microsoft está trabajando para que así sea:

«Nuestro objetivo final es poner en producción un sistema que, para el usuario final, se parezca mucho a cualquier otro servicio de almacenamiento en la nube: los bits se envían a un centro de datos y se almacenan allí, luego aparecen cuando el cliente los quiere», dijo Karin Strauss, investigador principal de Microsoft. «Para hacer eso, necesitábamos demostrar que esto es práctico desde una perspectiva de automatización».

Russinovich cree que el enorme potencial de almacenamiento de datos del ADN es un argumento convincente para potenciar la investigación.

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Artículo traducido de Data Center Frontier