IPADS实验室的一篇论文被FAST'25接收,提出EB级容量的DNA存储块设备设计
发布时间:2024年12月06日

第23届 USENIX 文件与存储技术会议(FAST: 23rd USENIX Conference on File and Storage Technologies)将于2025年2月25日-27日在美国加利福尼亚召开。FAST 是存储系统领域的顶级学术会议。本次共有167篇论文投稿,接收36篇(接收率21.5%)。IPADS 实验室与樊春海院士团队合作的一篇论文被接收,这是FAST会议上首篇DNA存储的工作。论文具体信息如下:

题目:Liquid-State Drive: A Case for DNA Block Device for Enormous Data.

作者:Jiahao Zhou, Mingkai Dong, Fei Wang, Jingyao Zeng, Lei Zhao, Chunhai Fan, Haibo Chen.

随着DNA合成和测序技术的迅速发展,超高密度和超长寿命的DNA存储有望满足全球日益增长的海量数据存储需求。为了将碳基DNA存储集成到硅基计算机系统中,广泛应用于各存储系统中的块接口是至关重要的接口抽象。

本工作首次提出了EB级容量的DNA块存储设备 — Liquid-State Drive (LiqSD),其提供了与SSD相似的块粒度的读写接口,并发挥了DNA超高密度、超长寿命的优点。LiqSD采用双转换层(Dual DNA Translation Layer)来降低元数据更新成本,引入了共生元数据和延迟失效机制,大幅减小了块更新和垃圾回收的成本,解决了PB规模元数据管理和DNA高读取开销挑战。基于模拟器的评估表明,相比于naïve设计,在微基准测试和真实trace下,LiqSD的写入成本分别最多降低七个数量级和2,927倍;读取成本分别最多降低6,206倍和7倍。

本工作是IPADS实验室与樊春海院士团队继 DPGA [Nature] 之后,在DNA计算和存储领域的进一步探索。我们希望本工作在构建DNA块设备中的探索经验能够加速DNA存储的发展,促进信息技术 (Information Technology) 与生物技术 (Biotechnology) 之间的交叉融合。