Palvelinkeskus. Shutterstock / mkfilm
Muinaiset ihmiset tallensivat tietoja luolamaalauksiin, vanhimmat, joista tiedämme, ovat ohi 40,000 vuotias. Ihmisten kehittyessä kielten ilmaantuminen ja kirjoittamisen keksiminen johtivat siihen, että yksityiskohtaista tietoa varastoitiin eri kirjoitetuissa muodoissa, mikä huipentui paperin keksimiseen Kiinassa ympäri maailmaa. ensimmäisen vuosisadan jKr.
Vanhimmat painetut kirjat ilmestyivät Kiinassa välillä AD600 ja AD900. Kirjat pysyivät yli vuosituhannen ajan tärkeimpänä tietovaraston lähteenä.
Ihmiset ovat saavuttaneet enemmän teknistä kehitystä viimeisten 150 vuoden aikana kuin edellisten 2,000 vuoden aikana. Epäilemättä yksi ihmiskunnan historian tärkeimmistä tapahtumista oli digitaalisen elektroniikan keksiminen.
Transistorin löytämisen jälkeen vuonna 1947 ja integroidun mikrosirun vuonna 1956 yhteiskuntamme koki muutoksen. Hieman yli 50 vuoden aikana olemme saavuttaneet ennennäkemättömän laskentatehon, langattoman tekniikan, Internetin, tekoälyn ja kehityksen näyttötekniikoissa, matkaviestinnässä, liikenteessä, genetiikassa, lääketieteessä ja avaruuden tutkimuksessa.
Tärkeintä on, että digitaalisen tallennustilan käyttöönotto muutti myös tapaa tuottaa, käsitellä ja tallentaa tietoja. Siirtymäkohta tapahtui vuonna 1996, kun digitaalinen tallennustila muuttui kustannustehokkaampaa tietojen kuin paperin tallentamiseen.
Digitaaliset tallennustekniikat ovat hyvin erilaisia. Merkittävimpiä ovat magneettinen tallennus (HDD, nauha), optiset levyt (CD, DVD, Blu-Ray) ja puolijohdemuistit (SSD, flash-asema). Jokainen muistityyppi on hyödyllisempi tietyille sovelluksille.
Puolijohdemuistit ovat suositeltava valinta kannettavaan elektroniikkaan, optista tallennustilaa käytetään enimmäkseen elokuviin, ohjelmistoihin ja peleihin, kun taas magneettinen tietovarasto on edelleen hallitseva tekniikka suuren kapasiteetin tiedon tallentamiseen, mukaan lukien henkilökohtaiset tietokoneet ja tietopalvelimet.
Kaikki digitaaliset tallennustekniikat toimivat samoilla periaatteilla. Tietopaloja voidaan tallentaa mihin tahansa materiaaliin, joka sisältää kaksi erottuvaa ja vaihdettavaa fyysistä tilaa. Binaarikoodissa digitaaliset tiedot tallennetaan ykseinä ja nollina, joita kutsutaan myös biteiksi. Kahdeksan bittiä muodostaa tavun.
Jokaiselle fyysiselle tilalle varataan looginen nolla tai yksi. Mitä pienemmät nämä fyysiset tilat ovat, sitä enemmän bittiä voidaan pakata tallennuslaitteeseen. Digitaalisten bittien leveys on nykyään noin kymmenestä 30 nanometriin (miljardin metri). Nämä laitteet ovat hyvin monimutkaisia, koska sellaisten laitteiden kehittäminen, jotka kykenevät tallentamaan tietoja tässä mittakaavassa, edellyttää materiaalien hallintaa atomitasolla.
Big data
Digitaalinen tieto on vakiinnuttanut elämänsä ja yhteiskuntamme kaikki osa-alueet, että viimeaikainen tietotuotannon kasvu vaikuttaa pysäyttämättömältä. Joka päivä maan päällä luomme 500 miljoonaa twiittiä, 294 miljardia sähköpostia, 4 miljoonaa gigatavua Facebook-tiedoista, 65 miljardia WhatsApp-viestiä ja 720,000 tuntia päivittäin YouTubeen lisättyä uutta sisältöä.
in 2018, luotujen, siepattujen, kopioitujen ja kulutettujen tietojen kokonaismäärä maailmassa oli 33 zettatavua (ZB) - mikä vastaa 33 biljoonaa gigatavua. Se kasvoi 59ZB: iin vuonna 2020 ja sen ennustetaan saavuttavan hämmästyttävän 175ZB vuoteen 2025 mennessä. Yksi zetatavu on 8,000,000,000,000,000,000,000 XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX bittiä.
Kuvitellaksemme näiden numeroiden visualisointia, kukin bitti on £ 1 kolikko, joka on noin 3 mm (0.1 tuumaa) paksu. Yksi kolikkopinosta koostuva ZB olisi 2,550 kevyttä vuotta. Näin pääset lähimpään tähtijärjestelmään, Alpha Centauriin, 600 kertaa. Tällä hetkellä tuotamme joka vuosi 59 kertaa tämän määrän tietoa ja arvioitua yhdisteen kasvunopeutta on noin 61%.
Tietovarasto
Suurin osa digitaalisista tiedoista tallennetaan kolmen tyyppiseen sijaintiin. Ensimmäinen on maailmanlaajuinen kokoelma ns. Päätepisteitä, jotka sisältävät kaikki esineiden internetlaitteet, tietokoneet, älypuhelimet ja kaikki muut tiedon tallennuslaitteet. Toinen on reuna, joka sisältää infrastruktuurin, kuten solutornit, institutionaaliset palvelimet ja toimistot, kuten yliopistot, valtion virastot, pankit ja tehtaat. Kolmanneksi suurin osa tiedoista tallennetaan ns. Ytimeen - perinteisiin tietopalvelimiin ja pilvitietokeskuksiin.
On olemassa 600 hyper skaalaa palvelinkeskusta - yli 5,000 palvelinta sisältäviä - maailmassa. Noin 39% heistä on Yhdysvalloissa, kun taas Kiinan, Japanin, Ison-Britannian, Saksan ja Australian osuus kokonaismäärästä on noin 30%.
Maailman suurimmat datapalvelimet ovat China Telecom Data Center, Hohhotissa, Kiinassa, ja sen pinta-ala on 10.7 miljoonaa neliömetriä. Citadel Nevadan Tahoe Renossa, joka on 7.2 miljoonaa neliömetriä ja käyttää 815 megawatin tehoa.
Noin 100 uutta hyperluokan palvelinkeskusta rakennetaan kahden vuoden välein vastaamaan jatkuvasti kasvavaan digitaalisen datan tallennustilan kysyntään. Viimeaikainen tutkimus tarkasteli näitä suuntauksia ja päätyi siihen, että 50 prosentin vuotuisella kasvuvauhdilla noin 150 vuoden kuluttua digitaalisten bittien määrä saavuttaisi mahdottoman arvon, joka ylittäisi kaikkien maapallon atomien määrän. Noin 110 vuotta tästä lähtien tämän digitaalisen tuotannon ylläpitoon tarvittava teho ylittää planeetan kokonaisenergiankulutuksen tänään.
Author
Melvin M.Vopson, Fysiikan vanhempi lehtori, Portsmouthin yliopisto
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
