KOMPAS.com - Seiring waktu, jumlah data digital yang perlu disimpan semakin bertambah. Pada 2023, misalnya, seluruh populasi manusia global secara kolektif menghasilkan 120 zettabytes atau sekitar 1.200.000.000 terabyte data.

Jumlah tersebut diperkirakan naik 20 persen tiap tahun, belum lagi kebutuhan penyimpanan data AI. Sementara itu, data center membutuhkan ruang yang tidak sedikit, disamping menyedot daya berjumlah besar dan ikut berkontribusi pada pencemaran udara.

Untuk mengatasi persoalan kebutuhan penyimpanan data tersebut, alternatif yang sedang banyak dieksplorasi secara global adalah medium storage berbasis DNA.

Salah satu upayanya dilakukan lewat proyek DNA Microfactory for Autonomous Archiving (DNAMIC) oleh perusahaan Genomika asal Lithuania, bersama dengan tim peneliti internasional dan Kaunas University of Technology (KTU URI)

DNA atau Deoxyribonucleic Acid (Asam Deoksiribinukleat) adalah molekul kompleks yang terdapat di tiap sel makhluk hidup. Fungsinya adalan menyimpan semua informasi yang diperlukan untuk membangun dan menjalankan fungsi-fungsi sebuah organisme.

Medium penyimpanan berbasis DNA menggunakan sintesis keempat nukleobasa dalam DNA, yakni Adenina (A), Guanina (G), Sitosina (C), dan Timina (T) sebagai pengganti bilangan biner (1 dan 0) yang digunakan di medium digital konvensional.

DNAMIC diharapkan dapat mengembangkan medium storage berbasis DNA dalam waktu tiga tahun.Sebagaimana dihimpun KompasTekno dari Tom's Hardware, Rabu (16/7/2024) proyek ini didukung program EIC Pathfinder yang bertujuan mendanai teknologi-teknologi disruptif.

Belasan data center bisa muat di sebuah dadu, tahan ribuan tahun

Dibandingkan medium storage digital konvensional, media penyimpanan berbasis DNA menawarkan banyak kelebihan seperti ukuran fisik yang jauh lebih mungil.

"Salah satu fitur menarik dari media penyimpanan DNA adalah bisa menyimpan sejumlah besar data di ruang yang sangat kecil, jauh lebih compact dibanding media digital tradisional," ujar Renaldas Raišutis, Direktur KTU URI, dalam laman KTU.

Seberapa besar penghematan ruangnya? Dalam sebuah artikel di Chemistry World, CEO Twist Bioscience Emily Leproust membuat ilustrasi dengan memakai data center di Cardiff Data Center Campus yang memiliki footprint sebesar 140.000 meter persegi dan memakan daya 270 MW.

Sebaliknya, DNA sejak awal dirancang oleh alam melalui evolusi selama miliaran tahun untuk menyimpan informasi dengan sangat efisien, tanpa membutuhkan. "DNA sangat padat. Anda bisa menyimpan belasan data center di benda seukuran dadu," ujar Leproust.

Kelebihan lainnya, lanjut Leproust, DNA bisa bertahan dalam waktu sangat lama, terutama apabila disimpan di lingkungan gelap tanpa oksigen atau air. Daya tahannya bisa mencapai ribuan atau jutaan tahun, seperti DNA dari gigi hewan mammoth yang masih bisa dibaca.

Sememtara itu, media konvensional seperti disket, CD, atau DVD tidak bisa bertahan lama lekas rusak. Jangankan bertahan, alat untuk membaca mediumnya pun kini sudah jarang tersedia sehingga data dari beberapa dekade yang lalu saja sulit diakses.

Beda halnya dengan DNA yang kemungkinan besar akan tetap bisa dibaca oleh generasi-generasi berikutnya dengan teknik sequencing.

"100 tahun lagi, mungkin kita tak menggunakan Illumina atau PacBio lagi, melainkan teknologi sequencing lain, tapi kita akan selalu bisa melakukan sequencing," ujar Leproust.

Masih ada PR

Metode penyimpanan dan akses data berbasis DNA bisa berbeda-beda, tapi langkah-langkah utamanya tetap sama. Pertama, data di-encode menjadi pola nukleobasa seperti halnya angka satu dan nol di data biner. Salinan pola DNA ini kemudian disintesis di lab, untuk kemudian disimpan.

Untuk mengakses informasi, pola-pola di DNA dibaca dengan teknologi sequencing yang awalnya dikembangkan untuk riset medis dan genome.

Ada sejumlah permasalahan yang mesti diatasi sebelum medium penyimpanan berbasis DNA bisa menjadi mainstream, terutama dari segi ongkos sintesis dan sequencing yang tinggi, serta kecepatan aksesnya yang lamban.

Meskipun ada banyak upaya yang dilakukan dalam rangka mengatasi sejumlah problem tersebut, media storage berbasis DNA kemungkinan tidak akan menjadi cukup murah ataupun cukup cepat untuk menggantikan media penyimpanan konvensional.

Penerapannya juga kemungkinan lebih cocok untuk keperluan niche mengarsip data yang disimpan dalam waktu lama tanpa perlu sering dibuka atau dibaca, misalnya dokumen hukum, budaya, dan pemerintahan.