Un centro de datos. Shutterstock / mkfilm
Los humanos antiguos almacenaban información en pinturas rupestres, las más antiguas que conocemos han terminado 40,000 años de edad. A medida que los humanos evolucionaron, el surgimiento de los idiomas y la invención de la escritura llevaron a que la información detallada se almacenara en varias formas escritas, culminando con la invención del papel en China alrededor de primer siglo dC.
Los libros impresos más antiguos aparecieron en China entre AD600 y AD900. Durante más de un milenio, los libros siguieron siendo la principal fuente de almacenamiento de información.
Los seres humanos lograron más desarrollo tecnológico en los últimos 150 años que durante los 2,000 años anteriores. Podría decirse que uno de los desarrollos más importantes en la historia de la humanidad fue la invención de la electrónica digital.
Desde el descubrimiento del transistor en 1947 y el microchip integrado en 1956, nuestra sociedad experimentó un cambio. En poco más de 50 años, hemos logrado una potencia informática sin precedentes, tecnologías inalámbricas, Internet, inteligencia artificial y avances en tecnologías de visualización, comunicaciones móviles, transporte, genética, medicina y exploración espacial.
Más importante aún, la introducción del almacenamiento de datos digitales también cambió la forma en que producimos, manipulamos y almacenamos información. El punto de transición tuvo lugar en 1996 cuando el almacenamiento digital se convirtió más rentable para almacenar información que en papel.
Las tecnologías de almacenamiento de datos digitales son muy diversas. Los más notables son el almacenamiento magnético (HDD, cinta), los discos ópticos (CD, DVD, Blu-Ray) y las memorias de semiconductores (SSD, unidad flash). Cada tipo de memoria es más útil para aplicaciones específicas.
Las memorias de semiconductores son la opción preferida para la electrónica portátil, el almacenamiento óptico se usa principalmente para películas, software y juegos, mientras que el almacenamiento de datos magnéticos sigue siendo la tecnología dominante para el almacenamiento de información de alta capacidad, incluidas las computadoras personales y los servidores de datos.
Todas las tecnologías de almacenamiento de datos digitales operan con los mismos principios. Los bits de información se pueden almacenar en cualquier material que contenga dos estados físicos distintivos y conmutables. En código binario, la información digital se almacena como unos y ceros, también conocidos como bits. Ocho bits forman un byte.
Se asigna un cero lógico o uno a cada estado físico. Cuanto más pequeños sean estos estados físicos, más bits se pueden empaquetar en el dispositivo de almacenamiento. El ancho de los bits digitales hoy en día es de alrededor de diez a 30 nanómetros (mil millonésimas de metro). Estos dispositivos son muy complejos porque desarrollar dispositivos capaces de almacenar información a esta escala requiere controlar materiales a nivel atómico.
Big Data
La información digital se ha arraigado tanto en todos los aspectos de nuestras vidas y la sociedad, que el reciente crecimiento en la producción de información parece imparable. Cada día en la Tierra generamos 500 millones de tweets, 294 mil millones de correos electrónicos, 4 millones de gigabytes de datos de Facebook, 65 mil millones de mensajes de WhatsApp y 720,000 horas de contenido nuevo agregado diariamente en YouTube.
en 2018, la cantidad total de datos creados, capturados, copiados y consumidos en el mundo fue de 33 zettabytes (ZB), el equivalente a 33 billones de gigabytes. Esto creció a 59ZB en 2020 y se prevé que alcance un alucinante 175ZB para 2025. Un zettabyte son 8,000,000,000,000,000,000,000 bits.
Para ayudar a visualizar estos números, imaginemos que cada bit es una moneda de £ 1, que tiene un grosor de alrededor de 3 mm (0.1 pulgadas). Un ZB formado por una pila de monedas sería de 2,550 años luz. Esto puede llevarlo al sistema estelar más cercano, Alpha Centauri, 600 veces. Actualmente, cada año producimos 59 veces esa cantidad de datos y la tasa de crecimiento compuesta estimada está alrededor de 61%.
Almacenamiento de datos
La mayor parte de la información digital se almacena en tres tipos de ubicación. En primer lugar, está la colección global de los llamados puntos finales, que incluyen todos los dispositivos de Internet de las cosas, PC, teléfonos inteligentes y todos los demás dispositivos de almacenamiento de información. En segundo lugar está el borde, que incluye infraestructura como torres de telefonía móvil, servidores institucionales y oficinas, como universidades, oficinas gubernamentales, bancos y fábricas. En tercer lugar, la mayoría de los datos se almacenan en lo que se conoce como núcleo: servidores de datos tradicionales y centros de datos en la nube.
Hay alrededor 600 centros de datos de hiperescala - los que tienen más de 5,000 servidores - en el mundo. Alrededor del 39% de ellos se encuentran en EE. UU., Mientras que China, Japón, Reino Unido, Alemania y Australia representan aproximadamente el 30% del total.
Los servidores de datos más grandes del mundo son China Telecom Data Center, en Hohhot, China, que ocupa 10.7 millones de pies cuadrados y La Ciudadela en Tahoe Reno, Nevada, que ocupa 7.2 millones de pies cuadrados y usa 815 megavatios de energía.
Para satisfacer la creciente demanda de almacenamiento de datos digitales, cada dos años se construyen alrededor de 100 nuevos centros de datos de hiperescala. Mi reciente estudio examinó estas tendencias y concluyó que, a una tasa de crecimiento anual del 50%, en unos 150 años a partir de ahora el número de bits digitales alcanzaría un valor imposible, superando el número de todos los átomos de la Tierra. Acerca de 110 años a partir de ahora, la energía necesaria para mantener esta producción digital superará el consumo total de energía planetaria actual.
Sobre el Autor
Melvin M.Vopson, Profesor Titular de Física, Universidad de Portsmouth
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