12月6日消息，據(jù)外媒PR news wire報(bào)道，美國(guó)DNA存儲(chǔ)技術(shù)初創(chuàng)公司Atlas Data Storage于12月3日宣布推出了全球首個(gè)商業(yè)化的DNA存儲(chǔ)產(chǎn)品——Atlas Eon 100，并號(hào)稱是“全球首個(gè)可擴(kuò)展的DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)品”，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期的 TB 級(jí) DNA 存儲(chǔ)。

據(jù)介紹，Atlas Eon 100采用的是合成DNA，消除了傳統(tǒng)磁性介質(zhì)的重大局限，其存儲(chǔ)密度是磁性存儲(chǔ)器（機(jī)械硬盤/HDD）介質(zhì)的1000倍以上，其編碼為通用且經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)的格式，不僅可高效復(fù)制、體積小、運(yùn)輸方便，也具有無與倫比的耐用性。

Atlas Data Storage 創(chuàng)始人 Bill Banyai 表示：“Atlas 自豪地成為全球唯一一家大規(guī)模交付基于 DNA 技術(shù)的存儲(chǔ)產(chǎn)品的公司。這是十多年跨多個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新的結(jié)晶。我們計(jì)劃提供新的解決方案，用于長(zhǎng)期歸檔、AI模型數(shù)據(jù)保存，以及保護(hù)遺產(chǎn)和高價(jià)值內(nèi)容?！?/p>

DNA存儲(chǔ)技術(shù)才是未來？

隨著科技的發(fā)展，數(shù)據(jù)正處于持續(xù)性的爆炸式增長(zhǎng)，特別是隨著人工智能技術(shù)的圖片，這一趨勢(shì)更加明顯。根據(jù)預(yù)測(cè)，目前全球每分鐘將產(chǎn)生280PB的新數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求也極大地推動(dòng)了對(duì)于當(dāng)前包括機(jī)械硬盤、閃存等各類存儲(chǔ)器的需求。

但是這些傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)相對(duì)于巨大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)增長(zhǎng)需求來說，也存在著密度提升慢、產(chǎn)能提升慢、存儲(chǔ)能耗高、成本高、長(zhǎng)期耐用性等方面的問題。

由于DNA的信息存儲(chǔ)具有存儲(chǔ)密度高、保存壽命長(zhǎng)、維護(hù)成本低、占用體積小、物理穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，近年來很多的科學(xué)家都在研究DNA存儲(chǔ)技術(shù)。比如，根據(jù)目前最有效的 DNA 編碼技術(shù)，每克DNA可以容納多達(dá) 215PB的數(shù)據(jù)。但DNA存儲(chǔ)的問題在于向DNA寫入和讀取數(shù)據(jù)，不僅非常緩慢，而且成本高昂。這也正是目前科學(xué)界正在努力攻克的關(guān)鍵點(diǎn)。

但即便如此，這類存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)于那些需要長(zhǎng)期甚至是永久穩(wěn)定保存的數(shù)據(jù)來說，也依然有著很大的商用價(jià)值。

Atlas Data Storage表示：“傳統(tǒng)的存儲(chǔ)介質(zhì)會(huì)隨著時(shí)間退化——即使在嚴(yán)格控制的環(huán)境中也是如此。合成DNA存儲(chǔ)在正常辦公環(huán)境中穩(wěn)定，可靠性達(dá)99.99999999999%?！笨梢哉f，DNA存儲(chǔ)在保存不可替代的圖像和數(shù)據(jù)上具有極高的優(yōu)勢(shì)。

美國(guó)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)協(xié)會(huì)也表示，“行業(yè)需要一種更密集、更耐用、可持續(xù)且具成本效益的新存儲(chǔ)介質(zhì)，以應(yīng)對(duì)檔案數(shù)據(jù)未來預(yù)期的增長(zhǎng)。DNA，作為自然界的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，是一個(gè)有吸引力的新興替代方案......”

Atlas Eon 100：體積僅同容量磁存儲(chǔ)器的1/1668

作為旗下首款DNA存儲(chǔ)器產(chǎn)品，Atlas宣稱，Eon 100可以“無需刷新即可存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)）數(shù)千年”，并且穩(wěn)定溫度可達(dá)104華氏度（40攝氏度）。

Atlas指出，磁存儲(chǔ)器需要每7-10年連續(xù)刷新一次，并且需要配備“專門的溫度和濕度控制”的存儲(chǔ)設(shè)施。該公司還堅(jiān)持認(rèn)為，DNA復(fù)制更容易更快。

高儲(chǔ)存密度則是DNA儲(chǔ)存的又一亮點(diǎn)。Atlas聲稱其NDA存儲(chǔ)解決方案可在60立方英寸（0.983立方分米）的體積內(nèi)部存儲(chǔ)驚人的60PB數(shù)據(jù)，相比之下傳統(tǒng)磁存儲(chǔ)器要存儲(chǔ)60PB數(shù)據(jù)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(chǔ)陣列類似一個(gè)托盤，每個(gè)托盤上則擁有8×12個(gè)藥丸大小的合成DNA膠囊。6個(gè)Eon 100的NDA存儲(chǔ)陣列容量可達(dá)60PB。

讀寫速率仍是瓶頸

在官方新聞稿及相關(guān)報(bào)道當(dāng)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(shí)現(xiàn)了突破。

而一些最新學(xué)術(shù)研究披露的數(shù)據(jù)顯示，采用DNA寫入的速率需要“大約 40bit/秒”，而平均 1TB 機(jī)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(chǔ)器的讀寫速率依然是瓶頸。

但是，Atlas表示，商業(yè)DNA測(cè)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(shù)據(jù)存儲(chǔ)趨勢(shì)。使用合成DNA可以將索引碼和糾錯(cuò)碼（ECC）整合到每條DNA鏈中。“我們的技術(shù)效率遠(yuǎn)高于生命科學(xué)方法，同時(shí)不影響數(shù)據(jù)完整性?！币簿褪钦f，Atlas相信隨著DNA存儲(chǔ)的讀寫速率和綜合成本的持續(xù)快速降低，未來將有望與當(dāng)前的存儲(chǔ)器正面競(jìng)爭(zhēng)。

Atlas還透露，其采用了Twist Bioscience提供的DNA合成技術(shù)。該DNA合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從試管向噴墨技術(shù)的轉(zhuǎn)變。Twist聯(lián)合創(chuàng)始人Bill Banyai正帶領(lǐng)Atlas團(tuán)隊(duì)通過定制芯片設(shè)計(jì)和工程酶，將推動(dòng)DNA存儲(chǔ)效率的下一飛躍。

資料顯示，Twist Bioscience成立于2013年，是一家領(lǐng)先合成生物學(xué)和基因組學(xué)公司，其顛覆性DNA合成平臺(tái)推動(dòng)生物工程實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，該公司開發(fā)的專有“硅基芯片”是他們DNA合成平臺(tái)的核心，也是所有業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，通過在硅芯片上“書寫”DNA，開創(chuàng)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(cè)序巨頭Illumina、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)業(yè)領(lǐng)頭羊Western Digital，以及微軟公司結(jié)成聯(lián)盟，共同推進(jìn)DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域的發(fā)展，創(chuàng)建一個(gè)全面的行業(yè)路線圖。

2021年5月，Twist Bioscience成功在其開發(fā)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的DNA芯片上合成了200個(gè)堿基對(duì)的寡核苷酸。據(jù)悉，這些硅基芯片尺寸僅為1μm。這是一個(gè)相當(dāng)大的成就，是有史以來在最小規(guī)模的硅基芯片上合成的最長(zhǎng)DNA。

不過，總結(jié)來看，Atlas雖然采用了Twist Bioscience的合成NDA技術(shù)，但是其目前推出的首款DNA存儲(chǔ)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(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的企業(yè)級(jí)用戶。

Atlas創(chuàng)始人 Bill Banyai 也指出，Eon 100的發(fā)布是為應(yīng)對(duì)各機(jī)構(gòu)和行業(yè)對(duì)超長(zhǎng)期數(shù)字保存需求的增長(zhǎng)。