世界是由 1 和 0 組成的。我們日常生活的幾乎所有方面都已經數字化并變成了計算機的通用語言。無論是否愿意,所有企業都在經歷這種數字化轉型。甚至整個政府系統都在完全無紙化。迪拜是第一個完全無紙化的政府,但幾乎肯定不會是最后一個。酋長國王儲表示,這相當于為迪拜政府節省了 3.5 億美元和 1400 萬工時。他還表示,這一數字化之旅將允許并激勵其未來的政府有朝一日建設一個成功的智慧城市。
雖然世界上所有的數據都存在于數字世界中,但它所需的空間也占據了真實的物理世界。世界上一些最大的公司也有數據中心來展示它。谷歌有 15 個數據中心,亞馬遜有 14 個數據中心,Facebook 有 12 個數據中心,這些數據中心加起來總共有 1500 萬平方英尺的物理空間。此外,全球有 720 萬個數據中心占用了更多空間。有幾項數據存儲技術進步可能會很快改變世界存儲數據的方式,包括納米技術和 DNA 數據存儲。
什么是納米技術和納米計算?
納米技術是指在納米尺度上進行測量的技術。這些技術包括處理和控制單獨的原子和分子。納米技術已經被實施,以徹底改變許多不同行業的技術,包括信息技術、醫學、國土安全、能源和環境科學。正在實施的納米技術的一個例子是太陽能電池板結合了納米粒子,以獲得更輕、更靈活的太陽能電池。
由于納米技術是一個通用術語,因此納米計算是一個更具體的術語,指的是納米尺度的計算過程。它描述了使用小于一微米的計算機處理和處理數據。具體來說,納米計算設備由長度小于 100 納米的晶體管組成。一納米是十億分之一米。納米是一種測量單位,可能過于理論化而無法掌握,因此我們將使用一些日常示例。
一張普通紙的厚度約為 100,000 納米。一根人類頭發的長度約為 75 微米,相當于 75,000 納米。相比之下,如果大理石的直徑等于一納米,地球的直徑就等于一米。最后,一條人類 DNA(脫氧核糖核酸)的直徑為 2.5 納米。
納米計算機使用納米技術,其電路和芯片太小,沒有顯微鏡就無法看到。納米計算機通過將數據存儲在量子點上來工作。這些納米計算機就像我們每天使用的計算機一樣,但微芯片要小得多。當前的計算機芯片由硅制成的半導體制成。納米計算機的半導體長度不到一百納米。納米技術的規模讓我們想到了 DNA存儲的發展概念。納米技術將有助于引入新型存儲時代。
什么是 DNA存儲?
據估計,2020 年創建、捕獲、復制和消費了 64.2 澤字節的數據,到 2025 年將迅速增長到 180 澤字節。從這個角度來看,1 澤字節相當于 100 艾字節,或 10 億兆兆字節,或 1萬億千兆字節。如前所述,這是大量數據,需要數字空間和物理空間。對數據存儲日益增長的需求正在推動技術創新。
微軟已經擁有一些合成、復制和讀取 DNA 進行基因測序所需的技術,但要將DNA 作為一種存儲數據的方式,還需要做更多的研究和創新。研究人員仍在努力操縱鏈內的點和距離,以找到存儲數據的最佳方式。這包括在陽極施加一個產生酸的電壓,以使 DNA 鏈能夠附著和釋放。創新仍在進行中。
但 DNA存儲有很大的潛力。它包含了每個生物的所有細節,并使每個人都與眾不同。這意味著大量數據可以存儲在 DNA 鏈中。數以百萬計的數字文件,包括照片、視頻和所有文件,都可以存儲在一小片 DNA 上。
為什么數據存儲的創新至關重要?
由于世界目前正在創建大量數據,因此數據存儲方面的創新至關重要。同樣,據估計,到 2025 年,世界將產生 180 澤字節的數據。這些數據將需要數字空間和物理空間。如果三大公司僅占用 1500 萬平方英尺的空間,那么數據存儲方面肯定需要創新。
包括西部數據和希捷在內的一些知名硬盤制造商是 40 多家尋求進一步 DNA存儲的公司聯盟的一部分。DNA 數據存儲聯盟還包括磁帶專家 Spectra Logic 和 Quantum ,以及各種生物科學組織。所有這些多元化的公司齊聚一堂,協助創新 DNA存儲技術,這表明了它的重要性。盡管合成 DNA存儲還沒有完全準備好取代當前的存儲系統,但微軟的最新發展和 DNA 數據存儲聯盟的聯盟指向了一個包括合成脫氧核糖核酸數據存儲的未來。
結論
隨著世界繼續沿著這條大量使用甚至依賴數據的道路前進,數據存儲將永遠是必不可少的。數據存儲解決方案將繼續發揮重要作用,這些解決方案的創新需要現代化。納米技術和納米計算將是重要的技術,將有助于開創數據存儲的新時代。DNA存儲看起來是未來存儲更有趣的答案之一。數據中心在未來幾年將很重要,數據中心的發展將依賴于當今正在開發的技術。