美國情報界關(guān)于DNA存儲海量數(shù)據(jù)的探索

6月19日訊 根據(jù)科技公司 Domo 預(yù)測，到2020年，地球上每人每天將產(chǎn)生超過140GB的數(shù)據(jù)，而隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷擴(kuò)張，這個數(shù)字將會繼續(xù)增長。

據(jù)《2017微信數(shù)據(jù)報告》顯示，每天有380億條消息從微信上發(fā)出，如果按照每條信息都是文字的“你吃了么”計算，通過微信發(fā)送的消息每天的數(shù)據(jù)量在280GB以上。（一個漢字占2字節(jié)，1024字節(jié)=1KB）然而，現(xiàn)在的交流方式動不動就語音、動圖表情、圖片外加短視頻輪番兒“轟炸”！

隨著科技的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及智慧城市的發(fā)展，各類“有用”或者多余的數(shù)據(jù)將“堆積成山”。

美國情報界關(guān)于DNA存儲海量數(shù)據(jù)的探索

美情報界正在探索聚合物（如DNA）是否可能成為數(shù)據(jù)存儲的未來。美國情報機(jī)構(gòu)希望“解鎖”更有效的方法來存儲人類每天產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，并認(rèn)為 DNA 或?qū)⒊蔀椤敖怄i”關(guān)鍵。

MIST 項目

2018年5月，隸屬于美國情報總監(jiān)辦公室（ODNI）的美國情報高級研究計劃局（IARPA）發(fā)布修改后的廣泛機(jī)構(gòu)公告（BAA）稱，要為 IARPA 的分子信息存儲（MIST）項目尋找研究團(tuán)隊。

MIST 項目旨在創(chuàng)建一套系統(tǒng)，能夠在序列控制的聚合物（如DNA）上存儲大量數(shù)據(jù)。MIST項目想要采用序列控制的聚合物作為部署存儲技術(shù)的基礎(chǔ)。這種存儲技術(shù)最終可擴(kuò)展到艾字節(jié)級，與傳統(tǒng)的存儲技術(shù)相比，能夠減少物理足跡及降低電力和成本要求。

被選定的團(tuán)隊將承擔(dān)兩項主要任務(wù)：

一、構(gòu)建一個將數(shù)據(jù)寫入的聚合物的桌面設(shè)備，

二、構(gòu)建一個在存儲信息后讀取信息的桌面設(shè)備。

此外，該團(tuán)隊還需要開發(fā)一個操作系統(tǒng)，用來索引、訪問和搜索網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。

采用聚合物存儲數(shù)據(jù)的優(yōu)勢

根據(jù)美國情報高級研究計劃局（IARPA） 的說法，該項目完成后，系統(tǒng)每天將能夠?qū)懭?TB數(shù)據(jù)和讀取10TB數(shù)據(jù)，并且在10年內(nèi)為艾字節(jié)（EB）級的部署呈現(xiàn)一個清晰的、商業(yè)上可行的路徑?？梢宰鲆粋€比較，1 EB大約比頂配 iPhone X （256G）的存儲容量要大400萬倍。

存儲數(shù)據(jù)還是放棄？

IARPA 還表示，當(dāng)前資源密集型的模型不能提供一個可調(diào)整的路徑將數(shù)據(jù)存儲擴(kuò)展到未來的艾字節(jié)范圍或艾字節(jié)范圍之外。而面對指數(shù)級的數(shù)據(jù)增長，大型數(shù)據(jù)消費(fèi)者可能很快就會面臨一個抉擇：是將指數(shù)級的資源投入到存儲中還是放棄呈指數(shù)級增長的數(shù)據(jù)。美國情報高級研究計劃局（IARPA）認(rèn)為，當(dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)備及存儲方案在未來幾年內(nèi)將不再可行。

顯著節(jié)約成本

在2018年2月份 IARPA 在 MIST 項目的首次發(fā)布廣泛機(jī)構(gòu)公告（BAA）中概述了艾字節(jié)級存儲單元的愿景。

據(jù)稱，將艾字節(jié)級存儲單元安置在一個單人房內(nèi)，每年的花費(fèi)將不到100萬美元（約合人民幣640萬元）。相比之下，目前艾字節(jié)（EB）規(guī)模的數(shù)據(jù)中心占據(jù)了大片土地，每年的運(yùn)營成本高達(dá)數(shù)十億美元。

IARPA 表示，雖然科學(xué)家們尚未建立與該規(guī)模接近的系統(tǒng)，但多項研究顯示，序列控制的聚合物能夠?qū)崿F(xiàn)無誤差的數(shù)據(jù)存儲。

聚合物能夠保存數(shù)據(jù)數(shù)百年

研究人員表示，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)相比，DNA 和類似聚合物存儲技術(shù)的效率要高出10萬倍以上，而聚合物穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)能夠使存儲在內(nèi)的數(shù)據(jù)持續(xù)數(shù)百年，且不會丟失或損壞數(shù)據(jù)信息。此外，更有效的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)還能夠幫助研究人員從當(dāng)今最先進(jìn)的超級計算機(jī)中獲得更多的見解。

此外，根據(jù) IARPA 最新發(fā)布的 BAA 顯示，MIST 計劃預(yù)計于2018年底開始，而想要加入該計劃的團(tuán)體必須在7月16日前提交提。