Pusat data. Shutterstock / mkfilm

Manusia purba menyimpan maklumat dalam lukisan gua, yang tertua yang kita tahu sudah berakhir Berusia tahun 40,000. Ketika manusia berkembang, kemunculan bahasa dan penemuan penulisan menyebabkan maklumat terperinci disimpan dalam pelbagai bentuk bertulis, yang memuncak dengan penemuan kertas di China di sekitar abad pertama Masihi.

Buku bercetak tertua muncul di China antara AD600 dan AD900. Selama lebih dari satu milenium, buku tetap menjadi sumber utama penyimpanan maklumat.

Manusia mencapai lebih banyak perkembangan teknologi dalam 150 tahun kebelakangan berbanding dengan 2,000 tahun sebelumnya. Boleh dikatakan salah satu perkembangan terpenting dalam sejarah manusia adalah penemuan elektronik digital.

Sejak penemuan transistor pada tahun 1947 dan microchip bersepadu pada tahun 1956, masyarakat kita mengalami pergeseran. Dalam lebih dari 50 tahun, kami telah mencapai kekuatan pengkomputeran yang belum pernah terjadi sebelumnya, teknologi tanpa wayar, internet, kecerdasan buatan, dan kemajuan dalam teknologi paparan, komunikasi mudah alih, pengangkutan, genetik, perubatan dan penerokaan ruang angkasa.

Yang paling penting, pengenalan penyimpanan data digital juga mengubah cara kita menghasilkan, memanipulasi dan menyimpan maklumat. Titik peralihan berlaku pada tahun 1996 ketika penyimpanan digital menjadi lebih menjimatkan untuk menyimpan maklumat daripada kertas.

Teknologi penyimpanan data digital sangat pelbagai. Yang paling terkenal ialah penyimpanan magnetik (HDD, pita), cakera optik (CD, DVD, Blu-Ray) dan memori semikonduktor (SSD, pemacu kilat). Setiap jenis memori lebih berguna untuk aplikasi tertentu.

Kenangan semikonduktor adalah pilihan utama untuk elektronik mudah alih, storan optik kebanyakannya digunakan untuk filem, perisian dan permainan, sementara penyimpanan data magnetik tetap menjadi teknologi dominan untuk penyimpanan maklumat berkapasiti tinggi, termasuk komputer peribadi dan pelayan data.

Semua teknologi penyimpanan data digital beroperasi berdasarkan prinsip yang sama. Sebilangan maklumat boleh disimpan dalam bahan yang mengandungi dua keadaan fizikal yang berbeza dan boleh ditukar. Dalam kod binari, maklumat digital disimpan sebagai angka dan nol, juga dikenali sebagai bit. Lapan bit membentuk bait.

Sifar logik atau satu diperuntukkan untuk setiap keadaan fizikal. Semakin kecil keadaan fizikal ini, semakin banyak bit dapat dimasukkan ke dalam peranti penyimpanan. Lebar bit digital hari ini adalah sekitar sepuluh hingga 30 nanometer (bilion meter). Peranti ini sangat kompleks kerana peranti pengembangan yang mampu menyimpan maklumat pada skala ini memerlukan pengawalan bahan pada tahap atom.

Data yang besar

Maklumat digital menjadi begitu kuat dalam semua aspek kehidupan dan masyarakat kita, sehingga pertumbuhan pengeluaran maklumat baru-baru ini nampaknya tidak dapat dihentikan. Setiap hari di Bumi kita menjana 500 juta tweet, 294 bilion e-mel, 4 juta gigabait data Facebook, 65 bilion pesanan WhatsApp and 720,000 jam kandungan baru yang ditambahkan setiap hari di YouTube.

Dalam 2018, jumlah data yang dibuat, ditangkap, disalin dan digunakan di dunia adalah 33 zettabyte (ZB) - setara dengan 33 trilion gigabait. Ini meningkat menjadi 59ZB pada tahun 2020 dan diprediksi akan mencapai 175ZB yang membingungkan menjelang 2025. Satu zettabyte adalah 8,000,000,000,000,000,000,000 bit.

Untuk membantu menggambarkan angka-angka ini, mari kita bayangkan bahawa setiap bit adalah duit syiling £ 1, setebal sekitar 3mm (0.1 inci). Satu ZB yang terdiri daripada timbunan syiling adalah 2,550 tahun cahaya. Ini dapat membawa anda ke sistem bintang terdekat, Alpha Centauri, 600 kali. Pada masa ini, setiap tahun kami menghasilkan 59 kali jumlah data dan anggaran kadar pertumbuhan kompaun adalah sekitar 61%.

Simpanan data

Sebilangan besar maklumat digital disimpan dalam tiga jenis lokasi. Pertama ialah koleksi global apa yang disebut titik akhir, yang merangkumi semua peranti internet, PC, telefon pintar dan semua peranti penyimpanan maklumat lain. Yang kedua adalah kelebihan, yang merangkumi infrastruktur seperti menara sel, pelayan institusi dan pejabat, seperti universiti, pejabat kerajaan, bank dan kilang. Ketiga, kebanyakan data disimpan dalam apa yang dikenali sebagai inti - pelayan data tradisional dan pusat data awan.

Terdapat sekitar 600 pusat data skala besar - yang mempunyai lebih daripada 5,000 pelayan - di dunia. Sebanyak 39% daripadanya berada di AS, sementara China, Jepun, UK, Jerman dan Australia menyumbang sekitar 30% dari jumlah keseluruhan.

Pelayan data terbesar di dunia adalah Pusat Data Telekomunikasi China, di Hohhot, China, yang seluas 10.7 juta kaki persegi dan The Citadel di Tahoe Reno, Nevada, yang menempati 7.2 juta kaki persegi dan menggunakan tenaga 815 megawatt.

Untuk memenuhi permintaan penyimpanan data digital yang terus meningkat, sekitar 100 pusat data skala besar baru dibina setiap dua tahun. Kajian saya baru-baru ini mengkaji trend ini dan menyimpulkan bahawa, pada kadar pertumbuhan tahunan 50%, sekitar 150 tahun dari sekarang jumlah bit digital akan mencapai nilai yang mustahil, melebihi jumlah semua atom di Bumi. Mengenai 110 tahun mulai sekarang, kuasa yang diperlukan untuk mengekalkan pengeluaran digital ini akan melebihi jumlah penggunaan kuasa planet hari ini.

Tentang Pengarang

Melvin M. Vopson, Pensyarah Kanan Fizik, Universiti Portsmouth

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.