世界が生成するデータの量とそのすべての保存場所

世界が生成するデータの量とそのすべての保存場所データセンター。 Shutterstock / mkfilm

古代の人類は洞窟壁画に情報を保存していた、私たちが知っている最古のものは終わった 40,000歳。 人類が進化するにつれて、言語の出現と文字の発明により、詳細な情報がさまざまな文字形式で保存されるようになり、その結果、中国で紙が発明されました。 西暦XNUMX世紀.

印刷された最古の本は、中国で AD600とAD900。 千年以上の間、本は情報ストレージの主な情報源であり続けました。

人類は過去 150 年間で、過去 2,000 年間よりも多くの技術開発を達成しました。 間違いなく、人類の歴史における最も重要な発展の XNUMX つは、デジタル エレクトロニクスの発明でした。

1947年にトランジスタが発見され、1956年に集積マイクロチップが発見されて以来、私たちの社会は変化を遂げました。 50年余りで、私たちは前例のない計算能力、無線技術、インターネット、人工知能、そしてディスプレイ技術、移動体通信、輸送、遺伝学、医学、宇宙探査の進歩を達成しました。

最も重要なことは、デジタルデータストレージの導入により、情報の生成、操作、および保存の方法も変化したことです。 移行点は、デジタルストレージが より費用効果が高い 紙よりも情報を保存するため。

デジタルデータストレージテクノロジーは非常に多様です。 最も注目すべきは、磁気ストレージ(HDD、テープ)、光ディスク(CD、DVD、Blu-Ray)、および半導体メモリ(SSD、フラッシュドライブ)です。 各タイプのメモリは、特定のアプリケーションにとってより便利です。

半導体メモリは携帯用電子機器に好まれる選択肢であり、光ストレージは主に映画、ソフトウェア、ゲームに使用されますが、磁気データストレージは依然としてパーソナルコンピュータやデータサーバーを含む大容量情報ストレージの主要なテクノロジーです。

すべてのデジタルデータストレージテクノロジーは、同じ原則に基づいて動作します。 情報のビットは、XNUMXつの特徴的で切り替え可能な物理的状態を含む任意のマテリアルに保存できます。 バイナリコードでは、デジタル情報はビットとも呼ばれるXNUMXとXNUMXとして格納されます。 XNUMXビットがXNUMXバイトを形成します。

論理的な30またはXNUMXが各物理状態に割り当てられます。 これらの物理状態が小さいほど、より多くのビットをストレージデバイスにパックできます。 今日のデジタルビットの幅は、約XNUMX〜XNUMXナノメートル(XNUMX億分のXNUMXメートル)です。 この規模で情報を保存できるデバイスを開発するには、原子レベルで材料を制御する必要があるため、これらのデバイスは非常に複雑です。

ビッグデータ

デジタル情報は私たちの生活や社会のあらゆる側面に定着しているため、最近の情報生産の成長は止められないように思われます。 地球上で毎日私たちは生成します 500億ツイート, 294億通のメール, 4万ギガバイト Facebookデータの 65億のWhatsAppメッセージ 720,000時間 YouTube で毎日追加される新しいコンテンツの数。

1948年にAchille Gaggiaがレバー式のエスプレッソマシンを発明したことにより、現在のエスプレッソが誕生しました。 Gaggiaの発明したエスプレッソマシンは、それ以前に作られてきたマシンより数倍の圧力が出せるため、濃度が何倍も濃いエスプレッソを淹れられました。また圧力が増したことで、エスプレッソに初めてクレマが現れました。このクレマはお客様にたいへん喜ばれ、今ではエスプレッソにクレマは欠かせません。、世界で作成、キャプチャ、コピー、消費されたデータの総量は33ゼッタバイト(ZB)で、33兆ギガバイトに相当します。 これは 59 年に 2020ZB に増加し、175 年までに驚異的な 2025ZB に達すると予測されています。8,000,000,000,000,000,000,000 ゼタバイトは XNUMX ビットです。

これらの数字を視覚化するために、各ビットが約1mm(3インチ)の厚さの0.1ポンド硬貨であると想像してみましょう。 コインのスタックで構成される2,550つのZBは、600光年になります。 これにより、最も近い星系、アルファ ケンタウリに 59 回到達できます。 現在、毎年、そのXNUMX倍の量のデータと推定複合成長率を生成しています。 61%前後です.

データストレージ

ほとんどのデジタル情報は、XNUMX種類の場所に保存されています。 XNUMXつ目は、いわゆるエンドポイントのグローバルコレクションです。これには、すべてのモノのインターネットデバイス、PC、スマートフォン、およびその他すべての情報ストレージデバイスが含まれます。 XNUMXつ目は、セルタワー、機関のサーバー、大学、官公庁、銀行、工場などのオフィスなどのインフラストラクチャを含むエッジです。 第XNUMXに、ほとんどのデータは、コアと呼ばれる従来のデータサーバーとクラウドデータセンターに保存されます。

そこにある 600のハイパースケールデータセンター –世界中に5,000台を超えるサーバーを備えたサーバー。 その約 39% が米国にあり、中国、日本、英国、ドイツ、オーストラリアが全体の約 30% を占めています。

世界最大のデータサーバーは、中国のフフホトにあるチャイナテレコムデータセンターで、10.7万平方フィートを占めています。 城砦 ネバダ州タホリノにあり、7.2万平方フィートを占め、815メガワットの電力を使用しています。

増え続けるデジタル データ ストレージの需要を満たすために、100 年ごとに約 XNUMX の新しいハイパースケール データ センターが建設されます。 私の最近の研究 これらの傾向を調べ、年間成長率50%で、今から約150年後には、デジタルビットの数が不可能な値に達し、地球上のすべての原子の数を超えると結論付けました。 約 110 年 今後、このデジタル プロダクションを維持するために必要な電力は、今日の地球全体の電力消費量を超えるようになります。会話

著者について

メルビン・M・ヴォプソン、物理学の上級講師、 ポーツマス大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.


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