یک مرکز داده شاتر استوک / mkfilm

انسان های باستان اطلاعات را در نقاشی های غار ذخیره می کردند ، قدیمی ترین آنها که ما می دانیم تمام شده است سال 40,000. همزمان با تکامل انسان ، ظهور زبانها و اختراع نوشتن باعث شد که اطلاعات دقیق به اشکال مختلف مکتوب ذخیره شود ، که با اختراع کاغذ در چین در حوالی قرن اول میلادی.

قدیمی ترین کتابهای چاپی در چین در بین سالها ظاهر شدند AD600 و AD900. برای بیش از یک هزاره ، کتاب ها منبع اصلی ذخیره سازی اطلاعات بودند.

انسانها در 150 سال گذشته بیش از 2,000 سال گذشته به پیشرفت فناوری دست یافتند. مسلماً یکی از مهمترین تحولات تاریخ بشر اختراع الکترونیک الکترونیکی دیجیتال بود.

از زمان کشف ترانزیستور در سال 1947 و ریز تراشه یکپارچه در سال 1956 ، جامعه ما تغییراتی را تجربه کرد. در مدت بیش از 50 سال ، ما به قدرت محاسبات بی سابقه ، فناوری های بی سیم ، اینترنت ، هوش مصنوعی و پیشرفت در فن آوری های نمایش ، ارتباطات سیار ، حمل و نقل ، ژنتیک ، پزشکی و اکتشافات فضایی دست یافته ایم.

از همه مهمتر ، معرفی ذخیره سازی اطلاعات دیجیتال همچنین نحوه تولید ، دستکاری و ذخیره اطلاعات را تغییر داد. هنگام انتقال حافظه دیجیتال ، نقطه انتقال در سال 1996 اتفاق افتاد مقرون به صرفه تر برای ذخیره اطلاعات از مقاله.

فناوری های ذخیره سازی داده های دیجیتال بسیار متنوع هستند. از جمله موارد قابل توجه می توان به ذخیره سازی مغناطیسی (HDD ، نوار) ​​، دیسک های نوری (CD ، DVD ، Blu-Ray) و حافظه های نیمه هادی (SSD ، درایو فلش) اشاره کرد. هر نوع حافظه بیشتر برای برنامه های خاص مفید است.

حافظه های نیمه رسانا گزینه الکترونیکی قابل حمل هستند ، حافظه نوری بیشتر برای فیلم ها ، نرم افزارها و بازی ها مورد استفاده قرار می گیرد ، در حالی که ذخیره اطلاعات مغناطیسی همچنان فناوری غالب برای ذخیره اطلاعات با ظرفیت بالا ، از جمله رایانه های شخصی و سرورهای داده است.

تمام فناوری های ذخیره سازی داده های دیجیتال بر اساس همان اصول کار می کنند. بیت اطلاعات را می توان در هر ماده ای شامل دو حالت فیزیکی متمایز و قابل تغییر ذخیره کرد. در کد باینری ، اطلاعات دیجیتالی به صورت یک و صفر ذخیره می شوند که به آنها بیت نیز می گویند. هشت بیت یک بایت تشکیل می دهد.

به هر حالت فیزیکی یک صفر یا یک منطقی اختصاص می یابد. هرچه این حالت های فیزیکی کوچکتر باشند ، می توان بیت بیشتری را در دستگاه ذخیره سازی قرار داد. عرض بیت های دیجیتال امروز حدود ده تا 30 نانومتر (میلیاردیمم متر) است. این دستگاه ها بسیار پیچیده هستند زیرا توسعه دستگاه هایی که توانایی ذخیره اطلاعات در این مقیاس را دارند نیاز به کنترل مواد در سطح اتمی دارد.

داده های بزرگ

اطلاعات دیجیتال در تمام جنبه های زندگی و جامعه ما چنان جا افتاده است که رشد اخیر تولید اطلاعات غیرقابل توقف به نظر می رسد. ما هر روز روی زمین تولید می کنیم 500 میلیون توییت, 294 میلیارد ایمیل, 4 میلیون گیگابایت از داده های فیس بوک ، 65 میلیارد پیام واتس اپ و ساعت 720,000 محتوای جدیدی که روزانه در YouTube اضافه می شود.

در 2018، مقدار کل داده های ایجاد شده ، ضبط ، کپی و مصرف شده در جهان 33 zettabytes (ZB) بود - معادل 33 ​​تریلیون گیگابایت. این در سال 59 به 2020ZB رسید و پیش بینی می شود تا سال 175 به 2025ZB گیج کننده برسد. یک zettabyte 8,000,000,000,000,000,000,000،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX بیت است.

برای کمک به تجسم این اعداد ، بیایید تصور کنیم که هر بیت یک سکه 1 £ است که ضخامت آن حدود 3 میلی متر (0.1 اینچ) است. یک ZB ساخته شده از یک دسته سکه 2,550 سال سبک خواهد بود. این می تواند 600 مرتبه شما را به نزدیکترین سیستم ستاره ای ، آلفا قنطورس برساند. در حال حاضر ، هر ساله 59 برابر این مقدار داده و نرخ رشد ترکیبی تخمین زده شده تولید می کنیم در اطراف 61٪ است.

ذخیره سازی داده ها

بیشتر اطلاعات دیجیتالی در سه نوع مکان ذخیره می شوند. ابتدا مجموعه جهانی از نقاط انتهایی نامیده می شود ، که شامل همه اینترنت وسایل ، رایانه های شخصی ، تلفنهای هوشمند و سایر دستگاههای ذخیره اطلاعات است. دوم لبه ، که شامل زیرساخت هایی مانند برج های سلول ، سرورهای سازمانی و دفاتر ، مانند دانشگاه ها ، ادارات دولتی ، بانک ها و کارخانه ها است. سوم ، بیشتر داده ها در آنچه به عنوان هسته شناخته می شود ذخیره می شوند - سرورهای داده سنتی و مراکز داده ابری.

اطراف وجود دارد 600 مرکز داده فوق مقیاس - آنهایی که بیش از 5,000 سرور دارند - در جهان. حدود 39٪ از آنها در ایالات متحده هستند ، در حالی که چین ، ژاپن ، انگلیس ، آلمان و استرالیا حدود 30٪ از کل را تشکیل می دهند.

بزرگترین سرورهای داده در جهان China Telecom Data Center در Hohhot ، چین است که 10.7 میلیون فوت مربع را اشغال می کند. ارگ در تاهو رنو ، نوادا ، که 7.2 میلیون فوت مربع را اشغال می کند و از 815 مگاوات نیرو استفاده می کند.

برای تأمین تقاضای روزافزون برای ذخیره سازی اطلاعات دیجیتال ، هر دو سال حدود 100 مرکز داده فوق مقیاس جدید ساخته می شود. مطالعه اخیر من این روندها را مورد بررسی قرار داد و نتیجه گرفت که با حدود 50 درصد رشد سالانه ، حدود 150 سال دیگر تعداد بیت های دیجیتال به یک مقدار غیرممکن می رسد که بیش از تعداد همه اتم های زمین است. در باره سال 110 از هم اکنون ، قدرت مورد نیاز برای حفظ این تولید دیجیتال بیش از کل مصرف انرژی سیاره ای امروز خواهد بود.

درباره نویسنده

ملوین ام ووپسون، مدرس ارشد فیزیک ، دانشگاه پورتسموث

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.