O armazenamento de DNA sempre atraiu muito interesse devido à sua densidade e potencial de longevidade – e os pesquisadores há muito exploram maneiras de codificar informações digitais em cadeias de DNA que podem ser armazenadas e posteriormente lidas usando tecnologia de sequenciamento.
Um dos líderes nesta área, a start-up francesa Biomemory, anunciou recentemente que adquiriu os ativos da Catalog Technologies, outra empresa que trabalha no armazenamento de dados baseados em ADN, acesso prévio a tecnologias de impressão, leitura e computação, com um grande portfólio de patentes.
Ambas as equipes contam com mapeamento de dados digitais para blocos de DNA biocompatíveis para síntese de DNA base por base. Isso pode melhorar a velocidade de leitura e reduzir as taxas de erro, ao mesmo tempo que abre a porta para funções de pesquisa e computação diretamente dentro de determinadas estruturas de DNA.
Fazendo sistemas de armazenamento de DNA para data centers
A plataforma composta também reúne diferentes técnicas de produção. A Biomemory utiliza métodos de impressão 3D multinível, enquanto a Catalog desenvolveu sistemas de impressão de alto rendimento para produzir grandes volumes de blocos de dados de DNA.
“A Biomemoria é a primeira empresa do setor de armazenamento de dados de DNA a concluir um processo industrial de ponta a ponta”, disse Olivier Lauvray, vice-presidente de industrialização da Biomemory. “As capacidades de ingestão de arquivos digitais ou objetos para escrever e armazenar DNA com retenção de dados abrangendo 50 a 150 anos, e a capacidade de acessar e ler conteúdo digital durante toda a sua vida útil de retenção.”
Pretende ser um sistema prático de armazenamento de DNA para data centers, onde é necessário encaixar o hardware de armazenamento nos racks dos equipamentos. Falei com o Louvre para saber mais sobre os planos da Biomemória.
- Em 2021, o Catálogo estava falando sobre a construção de um computador de DNA do tamanho de um seio antes do final da década. Ainda existe um plano ou esse plano foi abandonado?
A Catalog foi pioneira, bem à frente da concorrência, ao trazer a busca e as funções computacionais do DNA para o reino. A Biomemoria adquiriu todas as propriedades intelectuais e patentes básicas que estabeleceu e juntou-se aos principais especialistas do nosso catálogo anterior.
O objetivo do projeto bimemória é alavancar esse portfólio de IP e avanços tecnológicos no contexto do nosso portfólio atualizado. Pretendemos oferecer essas capacidades de valor agregado aos nossos clientes.
Ainda é cedo para falarmos da rapidez da instalação ou do tamanho da máquina resultante, mas estamos trilhando esse caminho somando nosso acesso industrial e ao mercado.
- Richard Black, da Microsoft, disse a um de nós que resistiu a se envolver no armazenamento de DNA, dizendo que “isso simplesmente não corresponde aos ganhos de ordens de magnitude que (nós) pensávamos que iríamos obter”, antes de acrescentar: “Os proponentes elogiaram a densidade excessiva, mas não está claro se esse é o caso de forma alguma”. A Microsoft está errada?
Projeto Sílica como meio de tecnologia para investir e concentrar. Alguns anos depois, a tecnologia de armazenamento de dados de DNA foi bastante aprimorada. Agora está chegando ao estágio industrial com players como a Biomemory.
No entanto, levará algum tempo para que os hiperscaladores respondam aos requisitos de escalabilidade. Falando em Biomemories, estimamos que dispositivos robustos de armazenamento de nível empresarial serão implantados em escala em data centers por volta de 2030.
Enquanto isso, soluções comerciais de grande porte serão apoiadas por pacotes de equipamentos operados pela Biomemory ou por parceiros de confiança, em formato de nuvem híbrida.
- Você pode nos dar uma atualização sobre a tecnologia de armazenamento de DNA em biomemória? Até que ponto estamos da tecnologia comercial e como a abordagem difere de rivais como a Microsoft e a Twist Memory?
A Biomemoria pretende lançar suas primeiras soluções comerciais de armazenamento de dados de DNA de ponta a ponta (gravação/armazenamento/leitura) antes do final de 2026. Além da melhoria contínua do desempenho de gravação e leitura, nosso foco é ganhar a confiança dos clientes com aplicações industriais de ponta a ponta, demonstrando confiabilidade, integridade, robustez e sustentabilidade vitalícia.
Isto leva à industrialização da tecnologia de armazenamento de dados de DNA, preparando o terreno para soluções comerciais reais.
Até onde sabemos, a solução de resfriamento de médio porte da Microsoft é baseada em Sílica. Essa tecnologia exige muito investimento e sua implantação está além do uso interno da Microsoft.
No nosso entender, a técnica de torção (agora liderada por Spiny Atlas) é baseada na síntese base por base, usando chips semicondutores como componentes consumíveis. A Biomemória acredita que isto tem vantagens, mas não é a melhor abordagem para escalabilidade e redução de custos, e está sujeita a desafios relacionados com a biossegurança.
A biomemória (conforme catalogada anteriormente pela Technology) usa tecnologia de montagem enzimática de DNA de bloqueio rápido que é biossegura por design. O custo dos consumíveis (opex) deverá cair enormemente ao longo do tempo, e o custo dos equipamentos também, alinhando-se aos padrões da indústria gráfica.
Acreditamos que nosso Cartão de DNA exclusivo também fornece acesso para armazenar registros de DNA de forma confiável por 50, 100 ou 150 anos com múltiplas leituras e acesso através de uma interface de TI de armazenamento padrão, a abordagem certa que busca nos atender mais perto dos centros de TI de Biomemória.
- Talvez a pergunta mais importante: você pode nos fornecer um horário aproximado, capacidade esperada, estimativa de desempenho e custo aproximado?
Persistem alguns desafios tecnológicos industriais significativos, como a escalabilidade do armazenamento de dados de DNA. Por exemplo, o cronograma para a industrialização de gerações de tecnologia de leitura contínua de DNA em alta velocidade.
Isto traz incerteza na previsão da idade de lançamento dos produtos da próxima geração. Mas a Biomemoria pretende desenvolver em 2030-2031 a ferramenta Razali Write/Store/Search/Read para operações em data centers terceirizados.
Isto requer interoperabilidade, total automação e flexibilidade, num formato compacto de 19″42U, entretanto, para satisfazer a procura do mercado, aumentaremos o nosso parque com servidores de armazenamento operados pela Biomemory, numa configuração cloud-hybrid.
Armazenamos DNA em recipientes com vários poços chamados cartões de DNA. Cada um pode conter uma enorme quantidade de dados digitais gravados em DNA, e podemos adicionar continuamente mais cartões de DNA ao equipamento.
Portanto, a capacidade pode ser ampliada sem exigir mais CapEx ou área ocupada. Isso é diferente da mídia de armazenamento usual. Paralelamente, entre os milhões de dados no mundo, a indústria privada, as instituições hiperescalares ou governamentais não têm as mesmas necessidades de capacidade de armazenamento frio, cobrindo todo o espaço de PetaByte a Exabyte.
A estratégia da BiMemory é atender segmentos de mercado que dependem de seus servidores de armazenamento. Naturalmente, isso começa com assentos privados com capacidade de PB e gradualmente atende à demanda por Exabyte.
A velocidade de escrita e leitura está melhorando, mas ainda é difícil prever quando um dispositivo Exabyte de rack único estará disponível comercialmente.
Em termos de custo ($/TB) da tecnologia de Biomemória, este é impulsionado principalmente pela industrialização da produção dos produtos finais (blocos de DNA e enzimas) utilizados no sistema.
Nosso objetivo é ampliar rapidamente nossa tecnologia de produção de baixo custo, e nossas projeções mostram que atingirá alguns dólares/TB quando implantarmos em massa nossos produtos em data centers de terceiros.
Ainda há um longo caminho a percorrer, mas estamos progredindo rapidamente. É improvável que o DNA como meio de armazenamento de dados atinja IOPS elevados até integrarmos a capacidade computacional. Esta é uma perspectiva emocionante de longo prazo e uma mudança de paradigma, e é uma das nossas motivações para adquirir produtos da Catalog Technologies.
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