全球首個DNA存儲器發布：存儲密度比HDD高1000倍！

12月6日消息，據外媒PR news wire報道，美國DNA存儲技術初創公司Atlas Data Storage于12月3日宣布推出了全球首個商業化的DNA存儲產品——Atlas Eon 100，并號稱是“全球首個可擴展的DNA數據存儲產品”，能夠實現長期的 TB 級 DNA 存儲。

據介紹，Atlas Eon 100采用的是合成DNA，消除了傳統磁性介質的重大局限，其存儲密度是磁性存儲器（機械硬盤/HDD）介質的1000倍以上，其編碼為通用且經過時間考驗的格式，不僅可高效復制、體積小、運輸方便，也具有無與倫比的耐用性。

Atlas Data Storage 創始人 Bill Banyai 表示：“Atlas 自豪地成為全球唯一一家大規模交付基于 DNA 技術的存儲產品的公司。這是十多年跨多個領域的產品開發與創新的結晶。我們計劃提供新的解決方案，用于長期歸檔、AI模型數據保存，以及保護遺產和高價值內容。”

DNA存儲技術才是未來？

隨著科技的發展，數據正處于持續性的爆炸式增長，特別是隨著人工智能技術的圖片，這一趨勢更加明顯。根據預測，目前全球每分鐘將產生280PB的新數據，而這些數據的存儲需求也極大地推動了對于當前包括機械硬盤、閃存等各類存儲器的需求。

但是這些傳統存儲技術相對于巨大的數據存儲增長需求來說，也存在著密度提升慢、產能提升慢、存儲能耗高、成本高、長期耐用性等方面的問題。

由于DNA的信息存儲具有存儲密度高?、?保存壽命長?、??維護成本低?、占用體積小?、物理穩定性高等優點，近年來很多的科學家都在研究DNA存儲技術。比如，根據目前最有效的 DNA 編碼技術，每克DNA可以容納多達 215PB的數據。但DNA存儲的問題在于向DNA寫入和讀取數據，不僅非常緩慢，而且成本高昂。這也正是目前科學界正在努力攻克的關鍵點。

但即便如此，這類存儲技術對于那些需要長期甚至是永久穩定保存的數據來說，也依然有著很大的商用價值。

Atlas Data Storage表示：“傳統的存儲介質會隨著時間退化——即使在嚴格控制的環境中也是如此。合成DNA存儲在正常辦公環境中穩定，可靠性達99.99999999999%。”可以說，DNA存儲在保存不可替代的圖像和數據上具有極高的優勢。

美國存儲網絡行業協會也表示，“行業需要一種更密集、更耐用、可持續且具成本效益的新存儲介質，以應對檔案數據未來預期的增長。DNA，作為自然界的數據存儲介質，是一個有吸引力的新興替代方案......”

Atlas Eon 100：體積僅同容量磁存儲器的1/1668

作為旗下首款DNA存儲器產品，Atlas宣稱，Eon 100可以“無需刷新即可存儲（數據）數千年”，并且穩定溫度可達104華氏度（40攝氏度）。

Atlas指出，磁存儲器需要每7-10年連續刷新一次，并且需要配備“專門的溫度和濕度控制”的存儲設施。該公司還堅持認為，DNA復制更容易更快。

高儲存密度則是DNA儲存的又一亮點。Atlas聲稱其NDA存儲解決方案可在60立方英寸（0.983立方分米）的體積內部存儲驚人的60PB數據，相比之下傳統磁存儲器要存儲60PB數據則需要10萬立方英寸（1.64立方米）的體積。后者體積是前者的1668倍。

Atlas公布的圖片似乎顯示了Eon 100的NDA存儲陣列類似一個托盤，每個托盤上則擁有8×12個藥丸大小的合成DNA膠囊。6個Eon 100的NDA存儲陣列容量可達60PB。

讀寫速率仍是瓶頸

在官方新聞稿及相關報道當中，Atlas并未公布Eon 100的讀寫速率和成本，也并未表示其在DNA讀寫速率上實現了突破。

而一些最新學術研究披露的數據顯示，采用DNA寫入的速率需要“大約 40bit/秒”，而平均 1TB 機械硬盤的額定寫入速度為 160MB/s，后者比前者快了約 30,000,000 倍。因此，DNA存儲器的讀寫速率依然是瓶頸。

但是，Atlas表示，商業DNA測序儀的吞吐量提升和成本降低的速度比摩爾定律快了超過1000倍。Atlas正在加速這一數據存儲趨勢。使用合成DNA可以將索引碼和糾錯碼（ECC）整合到每條DNA鏈中。“我們的技術效率遠高于生命科學方法，同時不影響數據完整性。”也就是說，Atlas相信隨著DNA存儲的讀寫速率和綜合成本的持續快速降低，未來將有望與當前的存儲器正面競爭。

Atlas還透露，其采用了Twist Bioscience提供的DNA合成技術。該DNA合成技術實現了從試管向噴墨技術的轉變。Twist聯合創始人Bill Banyai正帶領Atlas團隊通過定制芯片設計和工程酶，將推動DNA存儲效率的下一飛躍。

資料顯示，Twist Bioscience成立于2013年，是一家領先合成生物學和基因組學公司，其顛覆性DNA合成平臺推動生物工程實現產業化，該公司開發的專有“硅基芯片”是他們DNA合成平臺的核心，也是所有業務的基礎，通過在硅芯片上“書寫”DNA，開創了制造合成DNA的新方法。

2020年11月，Twist Bioscience就宣布與全球基因測序巨頭Illumina、數據存儲業領頭羊Western Digital，以及微軟公司結成聯盟，共同推進DNA數據存儲領域的發展，創建一個全面的行業路線圖。

2021年5月，Twist Bioscience成功在其開發用于數據存儲的DNA芯片上合成了200個堿基對的寡核苷酸。據悉，這些硅基芯片尺寸僅為1μm。這是一個相當大的成就，是有史以來在最小規模的硅基芯片上合成的最長DNA。

不過，總結來看，Atlas雖然采用了Twist Bioscience的合成NDA技術，但是其目前推出的首款DNA存儲器Eon 100在讀寫速率上仍然存在著瓶頸，所以主要還是面向有著超長期數據存儲需求的企業級用戶。

Atlas創始人 Bill Banyai 也指出，Eon 100的發布是為應對各機構和行業對超長期數字保存需求的增長。

編輯：芯智訊-浪客劍