Cât de multe date producem și unde sunt stocate?

Oamenii din antichitate stocau informații în picturi rupestre, iar cele mai vechi pe care le cunoaștem au peste 40.000 de ani.

Pe măsură ce oamenii au evoluat, apariția limbilor și inventarea scrisului au dus la stocarea informațiilor detaliate în diferite forme scrise, culminând cu inventarea hârtiei în China în jurul primului secol d.Hr.

Cele mai vechi cărți tipărite au apărut în China între 600 d.Hr. și 900 d.Hr. Timp de peste un mileniu, cărțile au rămas principala sursă de stocare a informațiilor.

Dezvoltarea tehnologică din ultimii 150 de ani a depăşit-o pe cea dintr-o perioadă anterioară de 2.000 de ani. Fără îndoială, una dintre cele mai importante evoluții din istoria omenirii a fost inventarea electronicii digitale.

De la descoperirea tranzistorului în 1947 și a microcipului integrat în 1956, societatea noastră a cunoscut o schimbare radicală. În doar puţin mai mult de 50 de ani s-a obținut o putere de calcul fără precedent, tehnologii wireless, Internet, inteligență artificială și progrese importante în tehnologiile de afișare a datelor, comunicații mobile, transport, genetică, medicină și explorarea spațială.

Cel mai important, introducerea stocării datelor digitale a schimbat, de asemenea, modul în care producem, prelucrăm și stocăm informații. Punctul de tranziție a avut loc în 1996, atunci când stocarea digitală a devenit mai rentabilă pentru stocarea informațiilor decât hârtia.

Tehnologiile digitale de stocare a datelor sunt foarte diverse. Cele mai notabile sunt stocarea magnetică (HDD, bandă), discuri optice (CD, DVD, Blu-Ray) și memorii semiconductoare (SSD, unitate flash). Fiecare tip de memorie este mai util pentru anumite aplicații.

Memoriile semiconductoare sunt alegerea preferată pentru electronica portabilă, stocarea optică este utilizată în principal pentru filme, software și jocuri, în timp ce stocarea magnetică a datelor rămâne tehnologia dominantă pentru stocarea informațiilor de mare capacitate, inclusiv computere personale și servere de date.

Toate tehnologiile de stocare a datelor digitale funcționează pe aceleași principii. Biții de informații pot fi stocați în orice material care conține două stări fizice distincte și comutabile. În codul binar, informațiile digitale sunt stocate ca 1 și 0, cunoscute și sub numele de biți. Opt biți formează un octet.

Un 0 sau 1 logic este alocat fiecărei stări fizice. Cu cât aceste stări fizice sunt mai mici, cu atât mai mulți biți pot fi împachetați în dispozitivul de stocare. În prezent lățimea biților digitali este de aproximativ 10 până la 30 de nanometri.

Aceste dispozitive sunt foarte complexe, deoarece dezvoltarea unor dispozitive capabile să stocheze informații la această scară dimensională necesită controlul materialelor la nivel atomic.

Volume mari de date

Informațiile digitale au devenit atât de înrădăcinate în toate aspectele vieții și societății noastre încât creșterea recentă a producției de informații pare de neoprit.

În fiecare zi generăm 500 de milioane de tweet-uri, 294 de miliarde de e-mail-uri, 4 milioane de gigaocteți de date Facebook, 65 de miliarde de mesaje WhatsApp și 720.000 de ore de conținut nou pe YouTube.

În 2018, cantitatea totală de date utilizată în lume a fost de 33 zettabytes (ZB) – echivalentul a 33 de trilioane de gigaocteți. Aceasta a crescut la 59 ZB în 2020 și se estimează că va ajunge la 175 ZB până în 2025. Un zettabyte reprezintă 8.000.000.000.000.000.000.000 biți.

Credit: Shutterstock/ jamesteohart

Pentru a putea vizualiza aceste numere, să ne imaginăm că fiecare bit este o monedă de 1 liră sterlină, care are o grosime de aproximativ 3 mm. Un ZB format dintr-un teanc de astfel de monede ar fi de 2.550 de ani-lumină, adică de 600 de ori distanţa până la cel mai apropiat sistem stelar, Alpha Centauri.

În prezent, în fiecare an, producem de 59 de ori această cantitate de date, iar rata de creștere estimată este de aproximativ 61%.

Centru de date. Credit: Shutterstock/mkfilm

Stocarea datelor

Majoritatea informațiilor digitale sunt stocate în trei tipuri de locații.

În primul rând este colectarea globală a ceea ce se numesc endpoint-uri, care includ toate dispozitivele precum PC-uri, smartphone-uri și toate celelalte dispozitive de stocare a informațiilor. În al doilea rând este stocarea care include infrastructura reprezentată de turnurile de telefonie mobilă, servere instituționale și birouri, universități, birouri guvernamentale, bănci și fabrici. În al treilea rând, majoritatea datelor sunt stocate în ceea ce este cunoscut sub numele de nucleu, servere de date tradiționale și centre de date cloud.

În prezent există aproximativ 600 de centre de date de tip hiperscală, având peste 5.000 de servere. Aproximativ 39% dintre acestea se află în SUA, în timp ce China, Japonia, Marea Britanie, Germania și Australia reprezintă aproximativ 30% din total.

Cele mai mari servere de date din lume sunt China Telecom Data Centre din Hohhot, China și Citadela din Tahoe Reno, Nevada, care consumă 815 megawați.

Pentru a satisface cererea tot mai mare de stocare digitală a datelor, aproximativ 100 de noi centre de date hiperscală sunt construite la fiecare doi ani.

Studiul meu recent a examinat aceste tendințe și a concluzionat că, la o rată anuală de creștere de 50%, peste aproximativ 150 de ani numărul de biți digitali ar atinge o valoare incredibilă, depășind numărul tuturor atomilor de pe Pământ.

Peste aproximativ 110 ani, puterea necesară pentru a susține această producție digitală va depăși consumul total de energie planetară din prezent.

Traducere după The world’s data explained: how much we’re producing and where it’s all stored