Sci-fi is lehetne, de ez a valóság: processzort csináltak DNS-ből

Nem először kerül kapcsolatba a DNS és a számítástechnika: kínai kutatók bemutattak már programozható DNS-t, és egy amerikai startup is bejelentette DNS-tárolókártyáját. A Rochesteri Műszaki Egyetem (RIT) és a Minnesotai Egyetem kutatói eggyel tovább léptek a DNS-alapú számítástechnika felé: egy olyan mikrofluidikus DNS-processzort fejlesztettek, amely nemcsak számításra, hanem a DNS-ben tárolt adatok olvasására és írására is képes. A prototípus eszköz támogatja a mesterséges neurális hálózati számításokat a DNS-ben tárolt adatokon.

A DNS CPU éppúgy képes matematikai és nemlineáris számításokra és más eszközökkel való hálózati funkciókra is, mint egy hagyományos processzor.

A DNS-alapú tárolás amellett, hogy sokkal környezetbarátabb alternatívát jelent, sokkal sűrűbb kapacitást is ígér, akár 3–6 nagyságrenddel nagyobbat, mint a jelenleg elterjedt SSD-k.

A DNS ilyen felhasználásának hátterében a természetes szerkezete és a tulajdonságai állnak. A DNS-tárolás azon alapul, hogy az adatokat a DNS-biopolimer molekulában a kettős hélix képződésében található négy nukleobázis – citozin (C), guanin (G), adenin (A) és timin (T) – specifikus kombinációjaként tárolják. Ez hatékonyabb adattárolást tesz lehetővé, mint a bináris tárolásban használt 1-es és 0, különösen a mikroszkopikus léptékkel kombinálva. Ettől függetlenül úgy tűnik, hogy az itt használt tárolórendszer továbbra is binárisan képezi le a DNS-t, de a megnövelt összetettséget használja fel, hogy könnyebben újraírható legyen.

A kutatók szerint a DNS-alapú számítástechnika képes lesz hosszú távon csökkenteni a tömeges adattárolás környezeti hatását. Ez igencsak remek cél, tekintve, hogy az adatközpontok a globális villamosenergia-szükséglet körülbelül 1,3 százalékát teszik ki. „A nagy adatmennyiségek korát éljük, és az adatokat valahol tárolni kell. Nem gondoljuk, hogy több adatközpont lenne a megoldás, sőt nem is a legjobb megoldás. Minden adatközpont egy városi blokk energiaellátását igényli. A hagyományosabb adatközpontok építése, karbantartása és üzemeltetése nem fenntartható” – mondta el Amlan Ganguly, a RIT Kate Gleason Műszaki Főiskola számítástechnikai osztályának vezetője.

Éppen a vesztébe rohan a világ, vagy valami egészen másról van itt szó?

Miközben a digitalizáció és a fenntarthatóság, állítják az iparág szereplői, kéz a kézben járnak, a valóságban, ha egyet lépünk a színfalak mögé, kiderül, hogy az újabb és újabb, egyre több számítási kapacitást igénylő technológiák bevezetésével egyre inkább terheljük a természetet. De mi történik, ha nemcsak a színfalak mögé lépünk, hanem egyet előre is?

A kutatócsoport aktuális munkája, melyet a PLOS One folyóiratban részleteztek, megalapozhatja a több millió személyes és kereskedelmi technológiai eszköz által generált hatalmas adatmennyiség tárolását. A robusztusabb tárolókapacitás javíthatja az archív adatok keresését és a törvényszéki vagy orvostudományi és orvosbiológiai alkalmazásokat, ahol a számítási funkcióknak kompatibilisnek kell lenniük az élő szövetekkel.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.