【中國安防展覽網(wǎng) 科技動態(tài)】市場調(diào)研機構(gòu)IDC預(yù)計,明年范圍內(nèi)保存的數(shù)字化數(shù)據(jù)將達(dá)到16萬億GB,其中大部分?jǐn)?shù)據(jù)將保存于大型數(shù)據(jù)中心。美國《科學(xué)》雜志前段日子發(fā)布的一項研究顯示,一克DNA的儲存容量相當(dāng)于約20萬臺電腦!具體容量約為200 PB(20萬兆)。這是因為DNA具有密度大、穩(wěn)固耐用的特點。專家指出,當(dāng)今時代信息爆炸,只要解決了成本問題,那么DNA儲存技術(shù)的市場空間將無可限量。
微軟看好DNA技術(shù) 一克儲存容量約等于20萬臺電腦
麻省理工評論報道稱,基于先前對 DNA 存儲電影、文件的研究,微軟正開發(fā)一種使用生物學(xué)替代磁帶驅(qū)動器( tape drives)的設(shè)備。微軟研究院的計算機架構(gòu)師表示,他們定下了個“小目標(biāo)”:近十年內(nèi),建立在數(shù)據(jù)中心內(nèi)基于 DNA 運轉(zhuǎn)的運營存儲系統(tǒng)。按照微軟的構(gòu)想,“三年內(nèi),原型商業(yè)化系統(tǒng)要能以 DNA 存儲我們一個數(shù)據(jù)中心一定量的數(shù)據(jù)。”終設(shè)備的模樣,可能與20 世紀(jì) 70 年代 Xerox 復(fù)印機尺寸相當(dāng)。
事實上,微軟的目標(biāo)遠(yuǎn)更雄心勃勃,微軟研究院合伙架構(gòu)師 Doug Carmean 表示,希望有朝一日,能直接標(biāo)榜為“用 DNA 存儲 ”(Your Storage with DNA)。這意味著,過去用以存檔信息的常用方式——磁帶驅(qū)動( tape drives)將落下帷幕。
讓微軟惦念著的,正是 DNA 存儲技術(shù)。DNA 是絕大部分生物體內(nèi)有的遺傳基因,學(xué)術(shù)上稱為核糖核苷酸,由腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)四對堿基對組成。別看僅有四對堿基,世界約75 億人模樣等各異,起決定性作用的便是 DNA。這同時說明, DNA 其背后蘊藏著的整套遺傳編碼機制,能寫入信息量之龐大。
知乎網(wǎng)友 talich以莫爾斯電碼能發(fā)的信息做類比,他稱只要有時間空間,DNA 能寫入的信息想要多少有多少。有研究人員表示,1 克 DNA 能容納 455 EB(艾字節(jié))數(shù)據(jù),相當(dāng)于 4550 億 GB 字節(jié)的數(shù)據(jù),而 5EB 就相當(dāng)于至今*人類所講過的話語,能存儲的數(shù)據(jù)容量相當(dāng)恐怖。
何況,DNA 存儲數(shù)千年后,若保存完整,提取出來后依然能讀取。因此你會看到,很多科學(xué)家孜孜不倦想從“古人”身上“挖”些什么,DNA 是揭密一切的關(guān)鍵。
反觀市面在賣的臺式機硬盤,6 TB 已是比較強大的存儲容量,由于化學(xué)降解,數(shù)據(jù)能保存的時間 50 年基本是極限。且隨著存儲信息呈指數(shù)增長,用來存儲的數(shù)據(jù)中心恐怕也得翻倍。
IDC 預(yù)計,今年范圍內(nèi)保存的數(shù)字化數(shù)據(jù)將達(dá)到 16 萬億 GB ,這些將存儲在數(shù)據(jù)中心,未來,微軟研究員卡林-施特勞斯指出,或許一個鞋盒大小的 DNA 存儲介質(zhì),就能相當(dāng) 100 個大型數(shù)據(jù)中心存儲數(shù)據(jù)的能力。
正因 DNA 有高密度,每立方毫米能保存 1,000,000,000,000,000,000 字節(jié)的信息,及、存儲量大、存儲時間長、易獲取且免維護等優(yōu)點,才會有微軟等科技公司都相聚該技術(shù)的前沿。
在微軟看來,DNA 是長期存儲數(shù)據(jù)的佳介質(zhì)。去年他們宣布贏得突破,還僅利用 DNA 存儲技術(shù)完成約 100 部經(jīng)典文學(xué)作品約 200MB 的數(shù)據(jù)保存工作,但這數(shù)字距離先前描繪的美好景象仍差距不小。
成本問題很實際,將數(shù)字位轉(zhuǎn)化為 DNA 代碼(A、G、C、T),制造 DNA 鏈的化學(xué)過程費時費力。麻省理工評論稱,微軟示范的項目中,使用了 13,448,372 個獨特的DNA片段。專家說,在公開市場上購買這么多材料將花費 80 萬美元。
要想廣泛應(yīng)用,微軟表示至少得把成本降低 1 萬倍,這在許多專家來看很難實現(xiàn),不過微軟相信,等計算機行業(yè)需求到了,自然就會發(fā)生。
目前將數(shù)據(jù)自動寫入 DNA 的水平還有限,依據(jù)實驗數(shù)據(jù),速率大概僅有 400 字節(jié)/秒。因此,早期的存儲技術(shù)更可能局限于特殊情況使用,包括需要根據(jù)法律或法規(guī)原因存檔的數(shù)據(jù),例如警察機構(gòu)視頻或醫(yī)療記錄。未來,微軟表示需要將寫入水平提高至 100 M字節(jié)/秒。
此外,該技術(shù)中用的 DNA 是人工合成的,這方面,微軟與 DNA 制造商 Twist Bioscience 達(dá)成合作,后者主要做提高 DNA 產(chǎn)量的活。
盡管,微軟未給出詳盡的產(chǎn)品細(xì)節(jié)計劃,但至少看得出,DNA 存儲作為來自未來的技術(shù),給今后巨量的數(shù)據(jù)存儲以想象空間,同時也為微軟帶來更多進展的可能。
畢竟微軟是云計算領(lǐng)域的老二,前有亞馬遜以的市場份額優(yōu)勢“傲視群雄”,后有各類科技巨頭窮追不舍。微軟至少得要在保住市場地位的情況下,再談?chuàng)寔嗰R遜的“盤中食”。近微軟都把數(shù)據(jù)中心開到非洲去了,當(dāng)數(shù)據(jù)中心愈積累愈多,如何提升數(shù)據(jù)存儲的效率,利用小的空間,干更多的事,DNA 存儲技術(shù)說不定能帶來革命性變化。
微軟未雨綢繆,結(jié)果究竟會怎樣,還挺讓人期待。
原標(biāo)題:微軟正研發(fā)個設(shè)備,要用 DNA 來存儲數(shù)據(jù),這是個什么東西?