Conservez vos données… dans un grain de riz !

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Quand vous utilisez votre ordinateur, votre smartphone, ou vos objets connectés, vous produisez – sans même le vouloir – des centaines de traces numériques.

Et chaque jour, des millions d’autres données numériques comme les vôtres sont créées, ou répliquées, au niveau mondial.

En 2022, leur volume total a dépassé les 90 zettaoctets.

Soit 90 mille milliards de milliards d’octets !

C’est un record.

Et ce n’est pas fini.

À l’horizon 2025, ce chiffre devrait encore grimper de façon exponentielle pour frôler les 181 zettaoctets de données produites par an :

C’est gigantesque.

Et le plus dingue c’est qu’environ 70 % de ces données sont dites “froides”.

Ce qui veut dire qu’on souhaite les conserver, mais qu’on ne les consulte presque jamais.

Il faut donc bien “ranger” cette montagne d’informations quelque part.

Et c’est là que l’on est confronté à…

L’impasse du stockage numérique

Les data centers sont d’immenses “bibliothèques numériques”.

Ils sont la solution de stockage numérique la plus utilisée depuis des années…

Mais ce modèle pourrait bientôt arriver en bout de course.

Car l’arrivée d’une technologie disruptive est en train de tout changer.

Mais avant de vous la présenter dans les détails, laissez-moi vous expliquer pourquoi ces hangars réfrigérés et remplis de serveurs informatiques qui tournent 24/24h pourraient bientôt devenir caducs :

• un gouffre économique

La construction d’un data center coûte plusieurs millions d’euros et nécessite d’utiliser des quantités importantes de matériaux rares (et chers).

Son entretien annuel est aussi hors de prix (environ 20 millions de dollars par an…)

C’est pourquoi seuls les États, ou certains géants du Web, peuvent s’offrir ce genre d’installation.

Et cela pose plusieurs questions : qui choisit les données qui sont conservées ? Sur quels critères sont-elles sélectionnées ? Où sont hébergés physiquement les serveurs ? Qui peut y avoir accès et sous quelles conditions ? Combien de temps sont stockées les données ?

• un non sens écologique

Pour fonctionner, un data center a besoin d’une puissance d’environ 200 mégawatts d’électricité (200 millions de watts).

Selon Stéphane Lemaire, directeur de recherche au CNRS : “Les data centers consomment 2 % de la production électrique mondiale, leur empreinte carbone a même dépassé celle de l’aviation civile”.

Tout ça pour juste faire tourner des milliers de disques durs…

Comment justifier un tel gaspillage d’énergie ?

Pourtant…

Malgré ces défauts, les data centers constituaient jusqu’à présent la solution “la moins pire” pour conserver de grandes quantités d’informations numériques.

Alors, est-ce qu’au moins ils sont suffisants pour stocker toutes les données que nous produisons ?

Eh bien, même pas…

• une capacité limitée

Un data center est grand comme un terrain de football et peut stocker jusqu’à 1 zettaoctet de données.

Cela semble beaucoup.

Mais rappelez-vous le graphique ci-dessus : en 2022 nous avons produit 90 zettaoctets de données.

C’est 90 X PLUS en une seule année !

Et vu la taille d’un data center, il ne sera pas possible d’en construire 90 fois plus…

Nous sommes donc face au mur.

Nos capacités de stockage ne pourront pas augmenter aussi vite que le volume des données produites… et nous allons perdre chaque année de plus en plus d’informations utiles.

D’autant que, pour finir…

• une dégradation rapide

Un data center ne peut conserver ses données que pendant quelques années seulement.

Car sur les serveurs informatiques, la dégradation passive des supports est assez rapide.

Il faut donc copier et recopier sans cesse les données sur de nouveaux supports pour les conserver, ce qui est intenable à long terme.

Dans certains cas, on utilise encore le stockage sur des bandes magnétiques, car leur conservation peut aller jusqu’à 50 ans…

Mais ces bandes prennent beaucoup plus de place et sont assez fragiles à manipuler.

C’est pourquoi les chercheurs développent aujourd’hui une autre solution en s’inspirant d’un modèle bien connu en biologie…

La mémoire génétique universelle

Chacune de vos cellules ne mesure que quelques micromètres.

Pourtant…

Elle contient l’entièreté de votre séquence ADN.

Et si vous “dérouliez” ce minuscule brin d’ADN, il mesurerait près de 2 mètres !

Cela fait donc beaucoup d’informations ultra compressées et sans perte de données.

De plus, l’ADN se conserve très bien à travers les âges, regardez :

Imaginez maintenant si nous arrivions à stocker nos données numériques aussi bien qu’un brin d’ADN arrive à stocker l’information du vivant…

Cela résoudrait tous les problèmes de conservation de l’information.

Et bonne nouvelle, cette technologie existe et fonctionne !

Comment enregistrer des données numériques dans de l’ADN de synthèse ?

L’ADN est composé de quatre bases nucléiques qui fonctionnent par paires (Adénine + Thymine, et Guanine + Cytosine).

Pour résumer, cela s’apparente donc à un système de codage de l’information en base 4.

Dans le monde numérique, l’information est enregistrée en base 2 (avec des 0 et des 1).

Il “suffit” donc de créer une passerelle entre le système binaire numérique et le système des quatre bases nucléiques de l’ADN pour pouvoir passer de l’un à l’autre.

Par exemple, voici un tableau de correspondance :

Vous voyez qu’à chaque base d’ADN (à gauche du tableau) correspond une séquence binaire (à droite du tableau).

Donc si vous souhaitez encoder la lettre “i”.

En binaire, elle est représentée par la suite numérique : 01101001.

Ce qui correspond en ADN à la séquence : CGGC.

Vous pouvez alors créer un brin d’ADN de synthèse avec la combinaison CGGC.

Ensuite, pour faire le chemin inverse, vous pouvez utiliser un séquenceur d’ADN.

C’est un outil qui est capable de redéchiffrer les bases nucléiques du brin d’ADN (CGGC) et de les reconvertir en format numérique (01101001) pour retrouver l’information initiale de la lettre “i” !

Avec cette technologie, il n’y a plus aucune limite au stockage de l’information numérique.

On pourrait former des combinaisons de bases nucléiques qui correspondraient à tous les livres de Victor Hugo, à l’intégralité des pages Wikipédia, à toutes les musiques de Jimmy Hendrix, ou à n’importe quelle image, ou vidéo…

Et ensuite, tout cela pourrait être stocké sur un brin d’ADN de synthèse qui tiendrait dans le volume d’un grain de riz !

Sans altération dans le temps.

Et sans gaspillage d’énergie.

Cette technique pourrait permettre de stocker l’intégralité des données d’un data center dans… 5 grammes d’ADN.

Le seul frein qui reste aujourd’hui est financier (les séquenceurs d’ADN sont encore très chers)…

Mais le prix est toujours une barrière qui tombe au fur et à mesure du développement d’une nouvelle technologie et de son utilisation à grande échelle.

Je suis donc convaincu que le séquençage de l’ADN de synthèse va se populariser dans les années à venir.

Vous pourriez même avoir un jour votre propre séquenceur d’ADN chez vous pour sauvegarder les informations de votre PC…