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Et si l'ADN remplaçait les data centers?

Le stockage des données est clairement l'un des défis majeurs des prochaines années.

OligoArchive est un projet européen qui pense pouvoir stocker des données dans de l'ADN de synthèse. Réel espoir pour un enjeu qui devient de plus en plus visible.

Faire tenir l'ensemble des données issues d'internet dans une boîte à chaussures. Oui, vous avez bien lu. La promesse paraît folle et irréalisable, mais un mystérieux projet européen s'y attelle avec une idée révolutionnaire: stocker les données dans de l'ADN de synthèse.

Même si une prise de conscience de l'impact écologique est en cours, nous continuons d'accumuler, stocker et générer une quantité toujours plus importante de données chaque jour.

Le stockage des données est clairement l'un des défis majeurs des prochaines années. Même si une prise de conscience de l'impact écologique est en cours, nous continuons d'accumuler, stocker et générer une quantité toujours plus importante de données chaque jour. Pour stocker tout cela, il faut de la place. Car si une donnée individuelle prend une place infime sur un serveur, l'accumulation de l'ensemble de l'activité humaine en ligne commence à se voir dans la vie réelle avec des data centers qui poussent comme des champignons.

Les centres de données sont des endroits très sécurisés qui ressemblent généralement à une succession de hangars de la taille d'un terrain de football dans lesquels sont disposées en lieu sûr des rangées entières de racks et de serveurs hébergeant les données. On compte désormais 4.738 data centers à travers le monde, selon le site datacentermap.com. Leur taille est de plus en plus gigantesque – on parle pour chaque projet de milliers de mètres carrés – et leur consommation d'énergie pose un évident problème. Pourtant, jusqu'ici, difficile de trouver une alternative.

Les atouts de l'ADN de synthèse

Le taux de production de données dépasse de loin le taux d'amélioration de la densité de stockage des serveurs des data centres. Plusieurs équipes de chercheurs ont donc commencé à étudier de nouvelles architectures et types de supports capables de stocker les données. Notamment celles que l'on qualifie de "froides", c'est-à-dire celles qui sont rarement consultées.

4.738
data centres
En 2021, on dénombre 4.738 data centers à travers le monde.

L'une des solutions envisagées est l'ADN synthèse, qui possède des atouts indéniables qui ont convaincu une équipe paneuropéenne chapeautée par l'Imperial College of London de se lancer dans l'aventure, baptisée OligoArchive.

L'ADN possède trois propriétés clés qui le rendent pertinent pour le stockage. Premièrement, il s'agit d'un support de stockage tridimensionnel extrêmement dense qui a la capacité théorique de stocker 455 exaoctets dans 1 gramme; en comparaison, un disque dur de 9 cm peut stocker 10 To et pèse aujourd'hui 600 grammes. Ensuite, l'ADN peut durer plusieurs siècles, même dans des environnements de stockage difficiles ; les serveurs ont pour l'instant une durée de vie allant de cinq à trente ans. Enfin, il est très facile, rapide et peu coûteux d'effectuer une copie de l'ADN; une opération qui prend pour le moment des heures ou des jours pour la copie d'archives de grande taille sur des serveurs classiques.

Comment utiliser les techniques biomoléculaires pour stocker des données dans de l'ADN.

"Nous voulons démontrer qu'OligoArchive peut être réalisé dans la pratique."
L'équipe de chercheurs du projet OligoArchive

"Dans nos premiers travaux, nous avons étudié le problème de l'intégration de l'ADN dans la hiérarchie de stockage. Nous voulons démontrer qu'OligoArchive peut être réalisé dans la pratique en créant des outils d'archivage et de récupération qui effectuent un codage et un décodage et en utilisant ces outils pour archiver une base de données", explique l'équipe de chercheurs dans son premier rapport intermédiaire. Le projet OligoArchive est financé par l'Union européenne à hauteur de 3 millions d'euros. Le groupe de chercheurs devrait terminer ses recherches pour le premier trimestre de 2023. À cette date, l'espoir est d'avoir un prototype qui tienne la route.

L'enjeu écologique

Au-delà de la formidable avancée scientifique, la prouesse de stocker les données dans de l'ADN de synthèse et non plus dans des serveurs aurait un impact écologique non négligeable. Un seul data center consomme autant d'électricité qu'une ville de 30.000 habitants, car pour qu'il fonctionne correctement il doit être refroidi en permanence. C'est pour cela que l'on retrouve beaucoup d'installations dans les pays du Nord, avec Facebook en Suède, Google en Finlande, OVH au Canada et les mineurs de cryptomonnaies en Islande. Mais même avec un climat froid, la facture énergétique et l'impact écologique des data centers restent trop importants. D'ici 2030, les centres de données pourraient engloutir 10% de la production mondiale d'électricité contre déjà 3% à l'heure actuelle.

Autre chiffre à prendre en compte, d'ici 2025, les données électroniques stockées à l'échelle mondiale représenteront 250 zettaoctets. Dans le domaine biologique, on considère que 250 zettaoctets équivalent à la capacité de stockage estimée de 250 millions de cerveaux humains. Un gigantisme qui doit nous faire réfléchir. Le projet OligoArchive représente un réel espoir, mais reste une utopie à ce stade qui ne doit pas nous faire oublier notre responsabilité en tant que consommateurs et accumulateurs de données.

Érigé à Yangquan en Chine par la multinationale chinoise Baidu, ce complexe est l'un des plus grands data centres du monde. ©Wang Zirui/ChinaImages/Sipa USA

Le résumé

  • Le projet OligoArchive propose de stocker les données dans de l'ADN de synthèse.
  • Financé par l'Union européenne, il pourrait aboutir en 2023.
  • Il pourrait être une réponse à l'impact écologique grandissant des data centres.
  • D'ici 2025, les données électroniques stockées à l'échelle mondiale représenteront 250 zettaoctets.

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