2022/09/07

戴尔科技 PowerStore“第五代存储”家族中的佼佼者

戴尔官方企采中心

关键词：戴尔储存戴尔PowerStore 第五代存储

生活中处处充满了数据

在地球上

我们每天都会产生

5亿条推文

400万GB的聊天数据

2940亿封电子邮件

……

根据IDC的数据，在2020年，全球创建、捕获、复制和消耗的数据总量约为64ZB，而到了2025年，全球数据总量可能会达到惊人的163ZB，如果将其存储在艾字节数据中心里，整个数据中心可能有好几个足球场那么大，建造和维护成本高达数十亿美元。

那么，有没有一种更有效的方式来存储这些数据呢？

当然是有的啦~许多科学家认为，另一种更加高效的解决方案就潜藏在我们的DNA当中：既然DNA能够承载遗传信息，那么它也能够储存数字信息。按照国际上广泛接受的说法，每一克DNA可存储215PB的数据。麻省理工学院生物工程教授马克·巴斯这样说到：

“

理论上，一个装满DNA的咖啡杯可以存储世界上所有的数据。DNA的存储密度甚至比闪存要大一千倍，而当你制造出DNA聚合物后，它就不会消耗任何能量，你可以编写DNA，然后将其永久保存。

”

我们可以看到，相比于其他存储介质，将DNA作为存储介质拥有诸多优势：

存储密度极高

每个核苷酸，最多相当于两个比特，约为1立方纳米。理论上讲，1立方毫米的DNA便能够存储大约1EB的数据，真正做到把EB级的数据“握到手心里”。

存储时间长

在合适的存储条件下，这些DNA可以存储上万年，且几乎没有后期维护成本。

能耗极低

使用DNA作为存储介质无需额外的维护成本，由于其高密度的特性，存储数据不再像其他介质一样需要占用大量场地，能耗也远远小于传统介质。

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DNA的存储原理并不复杂，数字存储系统将文本、照片等信息编码为0和1；同样的，遗传密码的四种核苷酸在DNA中编码为：A、T、C和G。我们可以用0来表示G和C，用1来表示A和T。简单来讲就是用遗传代码ATGC来替代计算机的二进制代码。

整个DNA存储流程大致可以分为四个步骤：信息编码、DNA合成、DNA测序和信息解码：

第一步：借助信息科学领域的编码算法，将数据转换为DNA中的四种碱基序列。

第二步：利用DNA合成技术例如固相亚磷酰胺三脂法、酶合成法进行DNA的合成，这一步骤相当于数据的写入。

第三步：依靠基因测序技术，在众多信息中读取你所需要的DNA序列信息。

第四步：将碱基序列重新转换成二进制序列，在经过纠错后便可得到原始数据。

当然，将DNA作为存储介质并不是一个新颖的话题，使用DNA存储数据的想法可以追溯到1959年，但以当时的技术条件，该项研究并未取得突破性进展。近年来，随着算力上限的不断突破、各科学领域不断交叉融合，才让几十年前近乎疯狂的想法逐渐变为可能。

当然，人类在探索的路途中不止DNA存储一种，下一代颠覆性存储技术还有无惧湿热、干冷的玻璃存储以及可行性更高的全息光存储。我们可以发现，无论是哪一种存储技术，都在追求更小的体积和更大的容量，这也是存储的本质：通过提高读写效率以满足数据管理和数据应用的需求。

尽管大规模使用下一代存储介质还不能完全实现，但我们一直在朝着这一方向努力着，例如数据缩减技术：在存储介质上保留一个唯一实例，将冗余数据替换为指向唯一数据副本的一个指针，从而做到在更少的空间储存更多的数据，节约存储成本并延长SSD的使用时间。越高的数据缩减比就意味着更多的有效空间，而这一比例也是衡量一款存储产品先进与否的重要标准。

而在这方面，戴尔科技“第五代存储”家族的PowerStore绝对可以称作该领域的佼佼者，在不妥协性能的前提下至少实现4：1的无损数据缩减，即每4TB数据写入存储盘里最终只占用1TB的空间。