世界是由 1 和 0 組成的。我們?nèi)粘Ｉ畹膸缀跛蟹矫娑家呀?jīng)數(shù)字化并變成了計(jì)算機(jī)的通用語言。無論是否愿意，所有企業(yè)都在經(jīng)歷這種數(shù)字化轉(zhuǎn)型。甚至整個政府系統(tǒng)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(dāng)于為迪拜政府節(jié)省了 3.5 億美元和 1400 萬工時。他還表示，這一數(shù)字化之旅將允許并激勵其未來的政府有朝一日建設(shè)一個成功的智慧城市。
雖然世界上所有的數(shù)據(jù)都存在于數(shù)字世界中，但它所需的空間也占據(jù)了真實(shí)的物理世界。世界上一些最大的公司也有數(shù)據(jù)中心來展示它。谷歌有 15 個數(shù)據(jù)中心，亞馬遜有 14 個數(shù)據(jù)中心，F(xiàn)acebook 有 12 個數(shù)據(jù)中心，這些數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心占用了更多空間。有幾項(xiàng)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)進(jìn)步可能會很快改變世界存儲數(shù)據(jù)的方式，包括納米技術(shù)和 DNA 數(shù)據(jù)存儲。
什么是納米技術(shù)和納米計(jì)算？
納米技術(shù)是指在納米尺度上進(jìn)行測量的技術(shù)。這些技術(shù)包括處理和控制單獨(dú)的原子和分子。納米技術(shù)已經(jīng)被實(shí)施，以徹底改變許多不同行業(yè)的技術(shù)，包括信息技術(shù)、醫(yī)學(xué)、國土安全、能源和環(huán)境科學(xué)。正在實(shí)施的納米技術(shù)的一個例子是太陽能電池板結(jié)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(shù)是一個通用術(shù)語，因此納米計(jì)算是一個更具體的術(shù)語，指的是納米尺度的計(jì)算過程。它描述了使用小于一微米的計(jì)算機(jī)處理和處理數(shù)據(jù)。具體來說，納米計(jì)算設(shè)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(fā)的長度約為 75 微米，相當(dāng)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(jì)算機(jī)使用納米技術(shù)，其電路和芯片太小，沒有顯微鏡就無法看到。納米計(jì)算機(jī)通過將數(shù)據(jù)存儲在量子點(diǎn)上來工作。這些納米計(jì)算機(jī)就像我們每天使用的計(jì)算機(jī)一樣，但微芯片要小得多。當(dāng)前的計(jì)算機(jī)芯片由硅制成的半導(dǎo)體制成。納米計(jì)算機(jī)的半導(dǎo)體長度不到一百納米。納米技術(shù)的規(guī)模讓我們想到了 DNA存儲的發(fā)展概念。納米技術(shù)將有助于引入新型存儲時代。
什么是 DNA存儲？
據(jù)估計(jì)，2020 年創(chuàng)建、捕獲、復(fù)制和消費(fèi)了 64.2 澤字節(jié)的數(shù)據(jù)，到 2025 年將迅速增長到 180 澤字節(jié)。從這個角度來看，1 澤字節(jié)相當(dāng)于 100 艾字節(jié)，或 10 億兆兆字節(jié)，或 1萬億千兆字節(jié)。如前所述，這是大量數(shù)據(jù)，需要數(shù)字空間和物理空間。對數(shù)據(jù)存儲日益增長的需求正在推動技術(shù)創(chuàng)新。
微軟已經(jīng)擁有一些合成、復(fù)制和讀取 DNA 進(jìn)行基因測序所需的技術(shù)，但要將DNA 作為一種存儲數(shù)據(jù)的方式，還需要做更多的研究和創(chuàng)新。研究人員仍在努力操縱鏈內(nèi)的點(diǎn)和距離，以找到存儲數(shù)據(jù)的最佳方式。這包括在陽極施加一個產(chǎn)生酸的電壓，以使 DNA 鏈能夠附著和釋放。創(chuàng)新仍在進(jìn)行中。
但 DNA存儲有很大的潛力。它包含了每個生物的所有細(xì)節(jié)，并使每個人都與眾不同。這意味著大量數(shù)據(jù)可以存儲在 DNA 鏈中。數(shù)以百萬計(jì)的數(shù)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(shù)據(jù)存儲的創(chuàng)新至關(guān)重要？
由于世界目前正在創(chuàng)建大量數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)存儲方面的創(chuàng)新至關(guān)重要。同樣，據(jù)估計(jì)，到 2025 年，世界將產(chǎn)生 180 澤字節(jié)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將需要數(shù)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(shù)據(jù)存儲方面肯定需要創(chuàng)新。
包括西部數(shù)據(jù)和希捷在內(nèi)的一些知名硬盤制造商是 40 多家尋求進(jìn)一步 DNA存儲的公司聯(lián)盟的一部分。DNA 數(shù)據(jù)存儲聯(lián)盟還包括磁帶專家 Spectra Logic 和 Quantum ，以及各種生物科學(xué)組織。所有這些多元化的公司齊聚一堂，協(xié)助創(chuàng)新 DNA存儲技術(shù)，這表明了它的重要性。盡管合成 DNA存儲還沒有完全準(zhǔn)備好取代當(dāng)前的存儲系統(tǒng)，但微軟的最新發(fā)展和 DNA 數(shù)據(jù)存儲聯(lián)盟的聯(lián)盟指向了一個包括合成脫氧核糖核酸數(shù)據(jù)存儲的未來。
結(jié)論
隨著世界繼續(xù)沿著這條大量使用甚至依賴數(shù)據(jù)的道路前進(jìn)，數(shù)據(jù)存儲將永遠(yuǎn)是必不可少的。數(shù)據(jù)存儲解決方案將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，這些解決方案的創(chuàng)新需要現(xiàn)代化。納米技術(shù)和納米計(jì)算將是重要的技術(shù)，將有助于開創(chuàng)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心在未來幾年將很重要，數(shù)據(jù)中心的發(fā)展將依賴于當(dāng)今正在開發(fā)的技術(shù)。
