Dijital dünyanın hızla büyüyen veri yükü, geleneksel depolama yöntemlerini enerji ve alan verimliliği noktasında zorlamaya devam ederken; bilim dünyasından ‘doğal’ bir çözüm geldi. Penn State Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, biyolojik bir materyal olan DNA'yı modern elektronik cihazlarla uyumlu hale getiren devrim niteliğinde bir platform geliştirdi. Advanced Functional Materials dergisinde yayınlanan ve patentlenen bu çalışma, bilişim dünyasının en büyük darboğazlarından biri olan enerji tüketimi sorununa kökten bir çözüm sunuyor.
İKİ FARKLI DÜNYA TEK BİR PLATFORMDA
Araştırmanın temelinde, doğadaki DNA’nın veri yoğunluğu ile elektroniğin işlem hızı arasındaki açığı kapatmak yatıyor. Araştırmacılar bu hedefe ulaşmak için iki temel bileşeni bir araya getirdi:
Penn State Üniversitesi'nden Dr. Kavya S. Keremane, çalışmanın önemini şu sözlerle vurguluyor: "Biyoloji ve elektronik farklı dünyalar. Bu iki alanı bir araya getirmek, sorunsuz bir şekilde birlikte çalışabilmelerini sağlayan tamamen yeni bir malzeme platformu gerektiriyordu. DNA'nın depolama yeteneklerini perovskit yarı iletkenlerin özellikleriyle birleştirerek, bellek cihazlarının tasarımını temelden değiştiren bir sistem yarattık."
BEYİN NÖRONLARINI TAKLİT EDEN MEMRİSTÖR
Ekip, bu biyohibrit platformu kullanarak az enerji gerektiren bir ‘memristör’ (hafıza direnci) geliştirdi. Geleneksel dirençlerin aksine memristörler, güç kesildiğinde bile bilgiyi koruyabilen ve veriyi aynı yerde hem depolayıp hem de işleyebilen bir yapıya sahip.
Bu mimari, insan beynindeki nöronların işleyiş biçimini taklit ederek eş zamanlı ve kapsamlı veri işlemenin önünü açıyor. Elektronik akım kesilse dahi akış yönünü hatırlayan bu teknoloji, ‘sürekli açık’ kalması gereken devasa veri merkezlerinin enerji maliyetlerini minimize etme potansiyeli taşıyor.
215 MİLYON GİGABAYT: GRAM BAŞINA MUZZAM KAPASİTE
DNA'nın gram başına yaklaşık 215 milyon gigabayt veri depolama yeteneği, bu teknolojinin ticari ve endüstriyel değerini paha biçilemez kılıyor. Araştırmacılara göre, DNA'nın verileri çok az enerjiyle bu denli yoğun paketleme kabiliyeti olmasaydı, benzer bir işlem gücüne sahip geleneksel sistemler ticari kullanım için çok büyük ve maliyetli kalacaktı.
Bu biyohibrit sistem, sadece daha küçük ve verimli veri merkezleri değil, aynı zamanda çok daha karmaşık algoritmaları işleyebilen yeni nesil süper bilgisayarların da temel taşı olabilir.
