全球首个DNA存储器发布：存储密度比HDD高1000倍！

12月6日消息，据外媒PR news wire报道，美国DNA存储技术初创公司Atlas Data Storage于12月3日宣布推出了全球首个商业化的DNA存储产品——Atlas Eon 100，并号称是“全球首个可扩展的DNA数据存储产品”，能够实现长期的 TB 级 DNA 存储。

据介绍，Atlas Eon 100采用的是合成DNA，消除了传统磁性介质的重大局限，其存储密度是磁性存储器（机械硬盘/HDD）介质的1000倍以上，其编码为通用且经过时间考验的格式，不仅可高效复制、体积小、运输方便，也具有无与伦比的耐用性。

Atlas Data Storage 创始人 Bill Banyai 表示：“Atlas 自豪地成为全球唯一一家大规模交付基于 DNA 技术的存储产品的公司。这是十多年跨多个领域的产品开发与创新的结晶。我们计划提供新的解决方案，用于长期归档、AI模型数据保存，以及保护遗产和高价值内容。”

DNA存储技术才是未来？

随着科技的发展，数据正处于持续性的爆炸式增长，特别是随着人工智能技术的图片，这一趋势更加明显。根据预测，目前全球每分钟将产生280PB的新数据，而这些数据的存储需求也极大地推动了对于当前包括机械硬盘、闪存等各类存储器的需求。

但是这些传统存储技术相对于巨大的数据存储增长需求来说，也存在着密度提升慢、产能提升慢、存储能耗高、成本高、长期耐用性等方面的问题。

由于DNA的信息存储具有存储密度高‌、‌保存寿命长‌、‌‌维护成本低‌、占用体积小‌、物理稳定性高等优点，近年来很多的科学家都在研究DNA存储技术。比如，根据目前最有效的 DNA 编码技术，每克DNA可以容纳多达 215PB的数据。但DNA存储的问题在于向DNA写入和读取数据，不仅非常缓慢，而且成本高昂。这也正是目前科学界正在努力攻克的关键点。

但即便如此，这类存储技术对于那些需要长期甚至是永久稳定保存的数据来说，也依然有着很大的商用价值。

Atlas Data Storage表示：“传统的存储介质会随着时间退化——即使在严格控制的环境中也是如此。合成DNA存储在正常办公环境中稳定，可靠性达99.99999999999%。”可以说，DNA存储在保存不可替代的图像和数据上具有极高的优势。

美国存储网络行业协会也表示，“行业需要一种更密集、更耐用、可持续且具成本效益的新存储介质，以应对档案数据未来预期的增长。DNA，作为自然界的数据存储介质，是一个有吸引力的新兴替代方案......”

Atlas Eon 100：体积仅同容量磁存储器的1/1668

作为旗下首款DNA存储器产品，Atlas宣称，Eon 100可以“无需刷新即可存储（数据）数千年”，并且稳定温度可达104华氏度（40摄氏度）。

Atlas指出，磁存储器需要每7-10年连续刷新一次，并且需要配备“专门的温度和湿度控制”的存储设施。该公司还坚持认为，DNA复制更容易更快。

高储存密度则是DNA储存的又一亮点。Atlas声称其NDA存储解决方案可在60立方英寸（0.983立方分米）的体积内部存储惊人的60PB数据，相比之下传统磁存储器要存储60PB数据则需要10万立方英寸（1.64立方米）的体积。后者体积是前者的1668倍。

Atlas公布的图片似乎显示了Eon 100的NDA存储阵列类似一个托盘，每个托盘上则拥有8×12个药丸大小的合成DNA胶囊。6个Eon 100的NDA存储阵列容量可达60PB。

读写速率仍是瓶颈

在官方新闻稿及相关报道当中，Atlas并未公布Eon 100的读写速率和成本，也并未表示其在DNA读写速率上实现了突破。

而一些最新学术研究披露的数据显示，采用DNA写入的速率需要“大约 40bit/秒”，而平均 1TB 机械硬盘的额定写入速度为 160MB/s，后者比前者快了约 30,000,000 倍。因此，DNA存储器的读写速率依然是瓶颈。

但是，Atlas表示，商业DNA测序仪的吞吐量提升和成本降低的速度比摩尔定律快了超过1000倍。Atlas正在加速这一数据存储趋势。使用合成DNA可以将索引码和纠错码（ECC）整合到每条DNA链中。“我们的技术效率远高于生命科学方法，同时不影响数据完整性。”也就是说，Atlas相信随着DNA存储的读写速率和综合成本的持续快速降低，未来将有望与当前的存储器正面竞争。

Atlas还透露，其采用了Twist Bioscience提供的DNA合成技术。该DNA合成技术实现了从试管向喷墨技术的转变。Twist联合创始人Bill Banyai正带领Atlas团队通过定制芯片设计和工程酶，将推动DNA存储效率的下一飞跃。

资料显示，Twist Bioscience成立于2013年，是一家领先合成生物学和基因组学公司，其颠覆性DNA合成平台推动生物工程实现产业化，该公司开发的专有“硅基芯片”是他们DNA合成平台的核心，也是所有业务的基础，通过在硅芯片上“书写”DNA，开创了制造合成DNA的新方法。

2020年11月，Twist Bioscience就宣布与全球基因测序巨头Illumina、数据存储业领头羊Western Digital，以及微软公司结成联盟，共同推进DNA数据存储领域的发展，创建一个全面的行业路线图。

2021年5月，Twist Bioscience成功在其开发用于数据存储的DNA芯片上合成了200个碱基对的寡核苷酸。据悉，这些硅基芯片尺寸仅为1µm。这是一个相当大的成就，是有史以来在最小规模的硅基芯片上合成的最长DNA。

不过，总结来看，Atlas虽然采用了Twist Bioscience的合成NDA技术，但是其目前推出的首款DNA存储器Eon 100在读写速率上仍然存在着瓶颈，所以主要还是面向有着超长期数据存储需求的企业级用户。

Atlas创始人 Bill Banyai 也指出，Eon 100的发布是为应对各机构和行业对超长期数字保存需求的增长。

编辑：芯智讯-浪客剑