On en parlait dans les années 1990… et voilà que les services de renseignement américains relancent le projet à l’échelle mondiale. Objectif : réduire drastiquement l’effet écologique (et économique) du stockage massif des données. 

C’est une initiative d’ampleur que vient de prendre l’Intelligence Advanced Research Projects Activity (IARPA), organe de la Direction du renseignement national américain, propre à orienter la recherche en nouvelles technologies : ressusciter le vieux projet d’ordinateur à ADN, en vogue dans les années 1990. Nom de code : MIST.

La raison est connue : le coût énergétique et environnemental de la gestion des informations générées par les réseaux mondiaux, stockées dans d’immenses « fermes de données » (Datacenters), ne sera plus soutenable à l’horizon de 10 ans. L’ADN, la molécule codant la génétique du vivant, devient alors une alternative possible.

Datacenters : 3 % de la consommation électrique mondiale

Quelques chiffres : déjà en 2016 l’ensemble des Datacenters a absorbé 416 térawatt-heure (dont la moitié en climatisation) soit 3 % de la consommation mondiale, responsable de 2 % des émissions globales de gaz à effet de serre (enquête du journal The Independent)… Sans compter les milliards de dollars pour la construction et la maintenance annuelle de ces Datacenter, hors électricité, et l’épuisement des ressources minières qu’implique la fabrication des puces en silicium.

Ajoutez à cela les perspectives : rien que d’ici à 2025, le cabinet IDC a prévu que le volume mondial de données stockées et transmises serait multiplié par 8, soit 163 milliards de Téraoctets (163 Zettaoctets)… L’horizon est chargé.

1 gramme d’ADN = 450 millions de To stockés

Or l’ADN est également une technologie de stockage. Déjà « sur le marché » depuis 3,7 milliards d’année (apparition des organismes à ADN), cette macromolécule au cœur de chaque cellule garde nos informations génétiques sous forme d’une très longue chaîne à 4 lettres : A, C, G, T – le plus long chromosome humain est une molécule d’ADN de 7 cm (dépliée) déroulant une « phrase » à 220 millions de ces lettres.

Quatre lettres sont amplement suffisantes pour tout coder (le numérique n’en utilise que deux, le 0 et le 1) et, théoriquement, un gramme d’ADN peut contenir… 450 Exaoctets, soit 450 millions de disques durs externes à 1 To.

Super-résistant et durable

De plus, cette chaîne « polymère », de même nature chimique que le plastique, la cellulose ou le caoutchouc, est très résistante et peut demeurer inaltérée durant des centaines d’années à température et pression ambiantes – mais protégée des radiations ou de substances chimiques réactives.

L’IARPA estime qu’un Datacenter à ADN ayant une capacité de stockage similaire à celle des énormes « bunkers » de Google, Amazon, Facebook, etc. tiendrait dans une seule pièce et coûterait annuellement moins de 1 million de dollars ! Le seul hic : on ne dispose pas de la technologie ADN requise… ou du moins pas aux échelles envisagées.

Des principes connus

De fait, les principes d’un ordinateur à ADN sont bien posés et des prototypes de laboratoires ont été construits. Grâce aux méthodes automatiques développées en Génétique, on sait manipuler une à une les lettres de l’ADN, copier de très longs brins, et faire des calculs en les mélangeant et faisant interagir… L’ADN peut donc également remplir le rôle de nos RAM actuels (mémoire de travail).

Sur la base d’un article de 2016 faisant la synthèse sur l’état de l’art, l’IARPA a appelé toutes les équipes de spécialistes de par le monde à proposer un projet de développement qui réponde aux contraintes de la mise à l’échelle. Il faut dire que les services de renseignements adorent stocker des données…

La première phase du projet (les 4 années à venir) doit aboutir à un système capable d’écrire 1 Téraoctet (1000 Go) et de lire 10 Téraoctets par jour. Si l’objectif est atteint, et si le projet de déploiement à large échelle est viable économiquement, le premier ADN Center pourrait voir le jour dans une dizaine d’années.

Source: Science et Vie

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