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DNA数据存储可能听起来很有未来感但它就在面前

2021-6-29 15:39| 发布者: wdb| 查看: 25| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: DNA数据存储可能听起来很有未来感但它就在面前,更多it技术解析新闻关注我们。

随着全世界生成的数据量接着以惊人的速度增添,探讨人士正好寻觅能够容纳全部数据的超稠密和超耐用存储技艺。比如,微软正好探讨运用激光将数据蚀刻到石英玻璃中或以全息图方式将消息存储在晶体内的可能性。磁带存储范畴的新进行,日前档案用例的最重要的抉择,也很有期望。

然则,一个新的存储介质仿佛具备全部必需的属性:脱氧核糖核酸或DNA。探讨人士发觉,一克 DNA 能够存储 215 PB (220,000 TB) 的数据。

为了进一步理解使 DNA 存储成为商业现实的事业,TechRadar Pro与昨年由微软、西部数据、Twist Bioscience 和 Ilumina 成立的 DNA 数据存储联盟发展了交谈。

该联盟的成立旨在提升对新兴存储技艺的认识,并构建一套产业可行构建的准则和规范。

DNA 数据存储是在合成的 DNA(脱氧核糖核酸)链上编码和解码二进制数据的进程。DNA 有几个特异的属性,包括密度,它根本上可行无偿复制,代码将始终可读,而且源于运用生命长,随着时间的推移,具有本钱将下降。另外,与当今的数字存储比较,它可行显着节省燃料本钱。

好几年来,惯例存储解决方案获得了广大的扩展,但扶持当今主流档案存储解决方案的磁介质(HDD 和磁带)的面积密度正好放慢,而且图书馆的范围变得越来越笨拙。简而言之,数据增添速度超越了当今存储解决方案的可扩展性。产业须要一个更稠密、更耐用、更可持续且更具本钱效益的新存储介质,以应对归档数据的预期未来增添。

为了在 DNA 中存储数据,原始(二进制)数字数据被编码(从 1 和 0 映射到 DNA 碱基序列,ACGT),接下来写入(运用化学/生物进程合成)并存储。当再一次须要存储的数据时,读取 DNA 分子(按顺序显现每个单独的 ACG 或 T)并解码(从 DNA 碱基从新映射回 1 和 0)。

寡核苷酸(DNA 的短片段)合成和测序错误可能导入的数据明确性存留少许担心。然则,与必需完美的医疗保健寡核苷酸合成不同,源于当今存储中平常运用的纠错算法,DNA 存储可行容忍错误。DNA 数据存储先驱曾经在着力于改良编码/纠错算法,这将下降这类风险并明确规复数据。另外,本钱、速度、物流和其它挑战依然是数据中心采纳该技艺的阻碍。

DNA 数据存储联盟由 Illumina、Microsoft Research、Twist Bioscience 和 Western Digital 构成。咱们的使命是组建和推进鉴于人造 DNA 作为数据存储介质的可互操作的存储生态体系。咱们开始的指标是教导公众并提升对这类新兴技艺的认识。另外,随着商业上可以的 DNA 数据存储的方法和用具获得更没有问题了解和更广大的利用,联盟将考量组建规范和准则(比如,编码、物理接口、保存、文献体系)以推进可互操作的鉴于 DNA 数据存储的解决方案,补充现存的存储档次构造。

DNA 存储可能对数据中心产业发生甚么作用?

除了显着降低每隔几年迁移数据的须要之外,DNA 是一个在功率、体积和可持续性方面本质上对环境友没有问题介质。当它被用作数据中心的最重要的档案存储介质时,它有可能改变数据中心的范围和总具有本钱,而且与惯例档案存储技艺比较,它对地球资源的压力显着下降。

DNA 存储须要克服的最重要的阻碍是甚么?

DNA合成和测序本钱依然相对较高,与日前运用的HDD或磁带等档案存储介质比较,须要大幅下降本钱才能大范围采纳DNA数据存储。另外,为此种新的存储媒体市场做好准备的教导和构建相信也将是至关要紧的,这便是 DNA 数据存储联盟成立的原因。

有哪些全新的研发创新使 DNA 存储更挨近现实?

源于 Twist Bioscience 将 DNA 合成进程小型化,本钱接着下调。其它企业正好寻求替代 DNA 合成方法,这两种方法都可行实现大范围并行合成并下降本钱。NGS 的本钱和吞吐量也在不停提升,这让得 DNA 数据检索更有前景。另外,编解码算法的开发也取得了成功。

咱们正好料理甚么样的时间表?

DNA 数据存储将在中期提供。要使其成为现实,另有更多的事业要做,而且有相当大的向前能源。DNA 数据存储的早期采纳者可能是具有一次写入、永不读取 (WORN) 或一次写入、假如有过则很少读取 (WORSE) 数据的利用程序。随着技艺的进行并在社区内得到认可,市场将扩大和进行。

DNA 最有可能与哪些现存存储技艺竞争?

对云中长久数据存储的要求达到了前所未有的水准。现存的存储技艺没有办法为存储长久存留的数据提供经济高效的解决方案。在云中以这类范围运转须要从基本上从新思考咱们如何建立大范围存储体系,以及支撑他们的底层存储技艺。

能否有全部其它正好开发的新兴存储技艺同样具备前景?

探讨人士正好探寻各式技艺来扶持这类演变,包括将数据存储在合成 DNA、石英玻璃和其它可扩展的光学体系中。DNA 数据存储在其特性和属性方面是有一无二的——大家可行以为它将启用一种新的存储层。

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