孜然实验室|DNA存储器突破了理论极限,一部手机装下全世界的数据( 二 )


核苷酸总数量达到4对 , 扩展核酸存储器的存储密度将提高许多倍 , 每立方厘米超过630EB 。 一部手机的体积就能存储2020年全世界一年的数据 , 而2040年(10^24位 , 1YB)的预计存储需求能够放进100×100×10立方厘米的盒子中 。 许多文章提到DNA存储理论上最大可以达到每克455EB , 这实际上是不准确的 。 这个计算方法只计算DNA本身的重量 , 实际上一个存储系统需要其他读取和写入组件 , 这将显著降低存储密度 。 在本文的数据中 , 科学家假设扩展核酸存储器的存储密度大概相当于大肠杆菌的DNA数据密度 。 除了存储密度以外 , DNA存储还具有许多其他优势 。
耐用性:DNA 可保存很长时间 - 如果低温保存 , 可保存数百万年 。 相比之下 , 常用的长期存储介质 - 磁带 , 在使用10年后就必须被更换 。

孜然实验室|DNA存储器突破了理论极限,一部手机装下全世界的数据
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从古生物骨骼中提取DNA
能耗:DNA存储器在存储、处理和读取过程中所需的能耗非常低 。 根据计算 , DNA存储能耗仅为flash闪存的1/10000000~1/1000000000 。
可持续性:DNA可由生物体制造 , 可以完全回收利用 , 意味着几乎可以获得无限原料 。 面临的技术挑战
DNA读取和写入数据的速度慢于其他类型的存储技术 。 短期内用于高速存储设备是不现实的 。 DNA存储最有希望首先用于对速度要求不高的场合 , 比如替代用于长期存储数据的磁带设备 。
成本是另一个重要问题 。 目前在实验室环境中 , 合成2MB数据的成本是7000美元 , 读取数据需要2000美元 。

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好消息是 , DNA测序的费用正在持续大幅下降 , 从2002年的31250美元/兆碱基下降至2016年的63美分/兆碱基 。 目前多个研究团体正在发展基于DNA的数据存储技术 。 假以时日 , 这些难题将会得到解决 。 光明的未来
【孜然实验室|DNA存储器突破了理论极限,一部手机装下全世界的数据】如果硅消耗殆尽 , 可能会使世界陷入停滞 。 鉴于我们产生数据的增长速度 , 这是一个迫切需要解决的问题 。 DNA存储器也许就是未来的终极解决方案 。


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