Des cassettes et de l'ADN pour faire face à l'explosion de nos données numériques

Une photo Instagram, des vidéos sur un drive, des mails... chaque individu accumule un nombre considérable de données numériques, en constante augmentation avec les nouvelles technologies à notre disposition - vidéos en 4K, streaming sur Netflix - le tout stocké non pas sur un disque dur, mais dans le « nuage », le « cloud », parfois à des centaines de kilomètres de soi. Mais ces données, bien que très familières, ne sont pas celles qui pèsent le plus lourd dans le « Big Data », les données massives.
 
La recherche en est un contributeur bien plus important. Les expériences scientifiques humaines pèsent lourd, très lourd : l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, le CERN, près de Genève, a accumulé, depuis sa création, plus de 100 pétaoctets (Po) d'images, de données brutes, d'informations, à conserver pour les générations futures qui voudront les étudier. 100 Po, c'est l'équivalent d'environ 102 400 disques durs de 1 téraoctet (To), en vente pour les particuliers...
 
La première photo d'un trou noir a nécessité près de 5 Po, ce qui équivaut à 5 000 disques durs de 1 To. Les industries, comme Twitter, EDF, ou n'importe quelle entreprise un minimum numérisée, sont d'autres contributeurs au Big Data.
 
Des limites physiques
Entre 2010 et 2020, le nombre d'informations contenues dans les données massives a été multiplié par plus de 30, passant de 2 zettaoctets (2 millions de Po), à 60 zettaoctets. Et le rythme s'accélère. D'ici à 2025, l'humanité devrait produire 175 zettaoctets de données.
 
François Képès, biologiste cellulaire, responsable entre 2018 et 2021 d'un groupe de travail de prospective sur le stockage des données numériques, explique : « En 2018, un millionième des terres émergées de la planète étaient occupées par des centres de données. À ce rythme exponentiel là, en 2060, toutes les terres émergées seront recouvertes de centres de données. »
 
Construction d'un centre de données de Facebook le 5 octobre 2021 à Eagle Mountain, dans l'Utah.
Construction d'un centre de données de Facebook le 5 octobre 2021 à Eagle Mountain, dans l'Utah. Getty Images via AFP - GEORGE FREY
Pourtant, en 70 ans, les chercheurs n'ont cessé de réduire la taille des systèmes de stockage, passant de la disquette au disque dur, pour des capacités démultipliées. Mais dans ses conclusions, le rapport du groupe de travail publié en 2020 rappelle que la loi de Moore sur les semi-conducteurs s'applique aussi aux systèmes de stockages électronique et magnétique. « Il n'est pas possible de miniaturiser et d'optimiser indéfiniment. Il y avait un doublement des capacités et une division par deux du prix, tous les deux ans, pendant plusieurs décennies, mais cette optimisation est en ralentissement. On est en train d'atteindre certaines limites physiques dures et l'optimisation qu'on peut encore en attendre est relativement faible », précise François Képès.
 
La cassette, une solution de secours
Si les systèmes de stockage électronique atteignent leurs limites, la cassette, elle, continue de battre des records. Oui, il est bien question ici de la cassette, celle que vous mettiez dans votre vieux caméscope ou lecteur-cassette, dont les bandes pouvaient partir dans tous les sens en cas de rembobinage défectueux. Mais les cassettes développées aujourd'hui n'ont rien à voir avec celles d'hier. Le dernier record de Fujifilm et IBM s'établit à 580 To soit l'équivalent de 76 millions de cassettes audio des années 1990 (60 Mo/cassette). Ici une vidéo lors du record de 2017, qui était alors de 330 To.