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微软在 DNA 数据存储上取得突破

数据存储
WinterIsComing (31822)发表于 2021年12月03日 16时26分 星期五

来自少女骑士变身记
微软与华盛顿大学分子信息系统实验室(MISL)合作在 DNA 存储上取得突破。发表在《Science Advances》期刊上的论文中,该公司宣布了首个纳米级 DNA 存储写入器,研究小组预计可达到 25 x 10^6/平方厘米 DNA 写入密度,比以前提高“三个数量级”(千倍)。这是首次实现 DNA 存储所需的最低写入速度。

微软是云存储领域最主要的参与者之一,它正研究 DNA 数据存储,以利用其无与伦比的密度、可持续性和保质期在竞争中获得优势。DNA 的密度能在 1 平方英寸存储 1EB 或者 10 亿 GB 的数据——比我们目前最好的存储方法——Linear Type-Open(LTO)磁带大几个数量级。这些优势在现实世界中意味着什么?据International Data Corporation 预测,到 2024 年,数据存储需求将达到 9 ZB。正如微软指出的,如果在 150 亿台设备上下载 Windows 11,也只要用 1ZB 的存储空间。使用当前的方法,存储这些数据需要数百万个磁带。不用磁带而用 DNA 的话,9ZB 的信息可存储在冰箱大小的地方(部分科学家认为,所有的发行电影可存放在方糖大小的地方)。但也许冰箱是一个更好的比喻,因为存储在 DNA 上的数据可保持数千年,而存储在磁带上的数据 30 年内就会开始丢失,如果是 SSD 和 HDD 的话,数据丢失得就更快了。

寻找提高写入速度的方法解决了 DNA 存储的两大难题之一(另一个是成本)。掌握了最低写入速度阈值,微软开始推进下一阶段的工作。微软表示:“下一步自然是在芯片中嵌入数字逻辑,实现对数百万个电极点的单独控制,以在 DNA 中每秒写入数千字节的数据,我们预计该技术会达到数十亿个电极的规模,能在 DNA 中每秒写入数兆字节的数据。这将使 DNA 数据存储性能和成本大幅接近磁带。”