Adatközpont. Shutterstock / mkfilm
Az ókori emberek barlangképeken tároltak információt, a legrégebbi, amiről tudunk, elmúlt 40,000 éves. Ahogy az emberek fejlődtek, a nyelvek megjelenése és az írás feltalálása oda vezetett, hogy a részletes információkat különféle írásos formákban tárolták, ami a papír feltalálásával végződött Kínában első században.
Között a legrégebbi nyomtatott könyvek jelentek meg Kínában AD600 és AD900. Több mint egy évezreden keresztül a könyvek maradtak az információ tárolásának fő forrása.
Az emberek az elmúlt 150 évben több technológiai fejlődést értek el, mint az előző 2,000 évben. Az emberiség történelmének vitathatatlanul az egyik legfontosabb fejleménye a digitális elektronika feltalálása volt.
A tranzisztor 1947-es felfedezése és az integrált mikrochip 1956 óta társadalmunk elmozdulást tapasztalhat. Alig több mint 50 év alatt példátlan számítási teljesítményt, vezeték nélküli technológiákat, internetet, mesterséges intelligenciát értünk el, és fejlődtünk a megjelenítési technológiák, a mobil kommunikáció, a szállítás, a genetika, az orvostudomány és az űrkutatás területén.
Ami a legfontosabb, hogy a digitális adattárolás bevezetése megváltoztatta az információk előállításának, kezelésének és tárolásának módját is. Az átállási pontra 1996-ban került sor, amikor a digitális tárolóvá vált költséghatékonyabb információk, mint papír tárolására.
A digitális adattárolási technológiák nagyon változatosak. A legjelentősebbek a mágneses tároló (HDD, szalag), az optikai lemezek (CD, DVD, Blu-Ray) és a félvezető memóriák (SSD, flash meghajtó). Minden típusú memória hasznosabb az adott alkalmazások számára.
A félvezető memóriák a preferált választás a hordozható elektronika számára, az optikai tárhelyet leginkább filmekhez, szoftverekhez és játékhoz használják, míg a mágneses adattárolás továbbra is a nagy kapacitású információ tárolásának domináns technológiája, beleértve a személyi számítógépeket és az adatszervereket.
Valamennyi digitális adattárolási technológia ugyanazon elveken működik. Az információk bitjei bármely, két megkülönböztethető és kapcsolható fizikai állapotot tartalmazó anyagban tárolhatók. A bináris kódban a digitális információkat egyek és nullák, más néven bitek tárolják. Nyolc bit alkot bájtot.
Minden fizikai állapothoz logikai nulla vagy egy van hozzárendelve. Minél kisebbek ezek a fizikai állapotok, annál több bit csomagolható a tárolóeszközbe. A digitális bitek szélessége manapság tíz-30 nanométer (méter milliomod része) körül mozog. Ezek az eszközök nagyon összetettek, mivel az ilyen szintű információk tárolására alkalmas eszközök fejlesztéséhez az atomok szintjén szükséges az anyagok ellenőrzése.
Big adatok
A digitális információ annyira beépült életünk és társadalmunk minden területébe, hogy az információtermelés közelmúltbeli növekedése megállíthatatlannak tűnik. Minden nap a Földön generálunk 500 millió tweet, 294 milliárd e-mail, 4 millió gigabájt a Facebook-adatok, 65 milliárd WhatsApp üzenet és a 720,000 óra napi új tartalom a YouTube-on.
in 2018, a világon létrehozott, elfogott, lemásolt és elfogyasztott adatok összege 33 zettabájt (ZB) volt - ami 33 billió gigabájtnak felel meg. Ez 59-ban 2020ZB-ra nőtt, és az előrejelzések szerint 175-re eléri az elképesztő 2025ZB-t. Egy zettabájt 8,000,000,000,000,000,000,000 XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX bit.
E számok vizualizálása érdekében képzeljük el, hogy minden egyes darab 1 font érme, amelynek vastagsága körülbelül 3 mm (0.1 hüvelyk). Egy köteg érméből álló ZB 2,550 fényév lenne. Ezzel 600-szor juthat el a legközelebbi csillagrendszerhez, az Alpha Centaurihoz. Jelenleg minden évben ennek az adatmennyiségnek és a becsült összetett növekedési ütem 59-szeresét állítjuk elő 61% körül van.
Adattárolás
A legtöbb digitális információt háromféle helyen tárolják. Az első az úgynevezett végpontok globális gyűjteménye, amely magában foglalja a tárgyak internetes eszközeit, számítógépeit, okostelefonjait és minden egyéb információtároló eszközt. A második az él, amely magában foglalja az olyan infrastruktúrát, mint a cellatornyok, az intézményi szerverek és irodák, például az egyetemek, kormányhivatalok, bankok és gyárak. Harmadszor, az adatok nagy részét az úgynevezett törzs tárolja - hagyományos adatszerverek és felhőalapú adatközpontok.
Vannak körül 600 hiperskálájú adatközpont - több mint 5,000 szerverrel - a világon. Körülbelül 39% -uk az Egyesült Államokban található, míg Kína, Japán, Nagy-Britannia, Németország és Ausztrália a teljes összeg mintegy 30% -át teszi ki.
A világ legnagyobb adatszerverei a China Telecom Data Center, a kínai Hohhotban, amely 10.7 millió négyzetmétert foglal el. a Citadella a nevadai Tahoe Renóban, amely 7.2 millió négyzetmétert foglal el és 815 megawatt energiát használ fel.
A digitális adattárolás iránti egyre növekvő igény kielégítése érdekében kétévente körülbelül 100 új hiperskála adatközpont épül. Legutóbbi tanulmányom megvizsgálta ezeket a tendenciákat, és arra a következtetésre jutott, hogy 50% -os éves növekedési ütem mellett, körülbelül 150 év múlva a digitális bitek száma eléri a lehetetlen értéket, meghaladva a Föld összes atomjának számát. Ról ről 110 év mostantól a digitális termelés fenntartásához szükséges teljesítmény meghaladja a mai bolygó teljes energiafogyasztását.
A szerzőről
Melvin M. Vopson, A fizika tanára, Portsmouthi Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
