Скільки даних виробляє світ і де це все зберігаєтьсяЦентр обробки даних. Shutterstock / mkfilm

Давні люди зберігали інформацію на печерних картинах, найдавніші з яких нам відомі закінчились 40,000 років. У міру розвитку людей поява мов та винахід писемності призвели до того, що детальну інформацію зберігали у різних письмових формах, що завершилося винаходом паперу в Китаї навколо Перше століття нашої ери.

Найдавніші друковані книги з'явилися в Китаї між AD600 та AD900. Більше тисячоліття книги залишалися основним джерелом зберігання інформації.

За останні 150 років люди досягли більшого технологічного розвитку, ніж за попередні 2,000 років. Можливо, однією з найважливіших подій в історії людства було винахід цифрової електроніки.

З часу відкриття транзистора в 1947 році та інтегрованого мікрочіпа в 1956 році наше суспільство зазнало змін. Усього за 50 років ми досягли безпрецедентної обчислювальної потужності, бездротових технологій, Інтернету, штучного інтелекту та досягнень у галузі технологій відображення, мобільного зв'язку, транспорту, генетики, медицини та освоєння космосу.

Найголовніше, що введення цифрового сховища даних також змінило спосіб виробництва, обробки та зберігання інформації. Точка переходу відбулася в 1996 році, коли стало цифровим сховищем економічно вигідніше для зберігання інформації, ніж папір.


Innersele підписатися графіка


Технології цифрового зберігання даних дуже різноманітні. Найбільш помітними є магнітний накопичувач (жорсткий диск, стрічка), оптичні диски (CD, DVD, Blu-Ray) та напівпровідникові пам’яті (SSD, флешка). Кожен тип пам'яті є більш корисним для певних програм.

Напівпровідникові пам’яті є найкращим вибором для портативної електроніки, оптичне зберігання здебільшого використовується для фільмів, програмного забезпечення та ігор, тоді як магнітне зберігання даних залишається домінуючою технологією для зберігання інформації великої ємності, включаючи персональні комп’ютери та сервери даних.

Усі технології цифрового зберігання даних працюють за однаковими принципами. Біти інформації можуть зберігатися в будь-якому матеріалі, що містить два відмінних та перемикаються фізичні стани. У двійковому коді цифрова інформація зберігається як одиниці та нулі, також відомі як біти. Вісім бітів утворюють байт.

Логічний нуль або один призначається кожному фізичному стану. Чим менше ці фізичні стани, тим більше бітів можна запакувати в запам'ятовуючий пристрій. Ширина цифрових бітів сьогодні становить приблизно від 30 до XNUMX нанометрів (мільярдні частки метра). Ці пристрої дуже складні, оскільки розробка пристроїв, здатних зберігати інформацію в такому масштабі, вимагає контролю матеріалів на атомному рівні.

Велике даних

Цифрова інформація настільки закріпилася у всіх аспектах нашого життя та суспільства, що нещодавнє зростання виробництва інформації здається нестримним. Кожен день на Землі ми генеруємо 500 мільйонів твітів, 294 мільярди електронних листів, 4 мільйони гігабайт даних Facebook, 65 мільярдів повідомлень WhatsApp та 720,000 годин нового вмісту, щодня додається на YouTube.

У 2018, загальний обсяг даних, створених, захоплених, скопійованих та спожитих у світі, становив 33 зеттабайти (ZB) - еквівалент 33 трильйонів гігабайт. Це зросло до 59 ЗБ в 2020 році, і, за прогнозами, досягне вражаючих 175 ЗБ до 2025 року. Один зеттабайт становить 8,000,000,000,000,000,000,000 XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX біт.

Щоб допомогти візуалізувати ці цифри, давайте уявимо, що кожен біт - це монета в 1 фунт, товщина якої становить близько 3 мм (0.1 дюйма). Один ZB, складений із стопки монет, становив би 2,550 світлових років. Це може привести вас до найближчої зоряної системи, Альфа Центавра, 600 разів. В даний час щороку ми виробляємо 59 разів більше, ніж обсяг даних та прогнозований темп приросту сполук становить близько 61%.

зберігання даних

Більшість цифрових даних зберігаються у трьох типах розташування. По-перше, це глобальна колекція так званих кінцевих точок, що включає всі пристрої Інтернету речей, ПК, смартфони та всі інші пристрої зберігання інформації. По-друге, це край, який включає інфраструктуру, таку як стільникові вишки, інституційні сервери та офіси, такі як університети, державні установи, банки та фабрики. По-третє, більша частина даних зберігається в так званому ядрі - традиційних серверах даних та хмарних центрах обробки даних.

Є навколо 600 гіпермасштабних центрів обробки даних - ті, що мають понад 5,000 серверів - у світі. Близько 39% з них перебувають у США, тоді як Китай, Японія, Великобританія, Німеччина та Австралія становлять близько 30% від загальної кількості.

Найбільшими серверами передачі даних у світі є China Telecom Data Center в Хоххоті, Китай, який займає 10.7 мільйонів квадратних футів і Цитадель в Тахо-Ріно, штат Невада, що займає 7.2 млн. квадратних футів і використовує 815 мегават.

Щоб задовольнити постійно зростаючий попит на цифрове зберігання даних, раз на два роки будується близько 100 нових гіпермасштабних центрів обробки даних. Моє недавнє дослідження вивчив ці тенденції і дійшов висновку, що за 50% річного темпу зростання приблизно через 150 років число цифрових бітів досягне неможливого значення, що перевищує кількість усіх атомів на Землі. Про 110 роки відтепер потужність, необхідна для підтримки цього цифрового виробництва, перевищуватиме загальне споживання планети сьогодні.Бесіда

про автора

Мелвін М. Вопсон, Старший викладач фізики, Портсмутського університету

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.