信息洪流势不可挡。
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撰文｜Melvin M. Vopson
翻译｜张乃欣
审校｜王昱
远古人类在洞穴壁画中储存信息，目前已知最古老的壁画已有4万多年的历史。语言和文字随着人类的进化出现，帮助人类以各种书面形式存储详细信息，最终在公元一世纪左右，造纸术在中国诞生。
最古老的印刷书籍出现于公元600年至公元900年之间的中国。一千多年来，人类储存信息主要依靠书籍。
人类在过去150年里取得的技术进步比在之前2000年里取得的还要多。数字电路可以说是人类史上最重要的发展成就之一。
自从1947年发现晶体管和1956年发现集成微芯片以来，我们的社会经历了一次重大转变。仅仅50年的时间里，我们在计算能力、无线技术、互联网、人工智能，以及显示技术、移动通信、交通、遗传、医学和太空探索方面都取得了前所未有的进步。
最重要的是，数字数据存储的引入改变了我们生产、操作和存储信息的方式。这一转变发生在1996年。在当时，相比起书面存储，数字存储有更低的成本和更高的效益。
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数字数据存储技术非常多样，其中最重要的有磁存储器（硬盘、磁带）、光盘（CD、 DVD、蓝光）和半导体存储器（SSD、闪存）。每种类型的存储器都各自适用于特定的设备。
半导体存储器是便携式电子产品的首选，光盘存储主要用于电影、软件和游戏，而磁数据存储仍然主要应用于数据服务器的大容量信息存储。
所有数字数据存储技术的工作原理是相同的。信息可以存储在任何包含两种不同且可切换的物理状态的材料中。在二进制代码中，数字信息以1和0的形式存储，也称为比特。八比特构成一字节。
规定两个物理状态分别为0或1。这些物理状态越小，存储设备中可以容纳的比特就越多。今天，数字比特的宽度大约为10至30纳米。这些设备都非常复杂，因为如果想要它们存储如此微型的信息，需要在原子级别上对材料进行控制。
大数据
数字信息已经渗透到我们生活和社会的方方面面，以至于近些年信息生产量的增长似乎势不可挡。在地球上，我们每天都会产生5亿条推文、2940亿封电子邮件、400万GB的Facebook数据、650亿条WhatsApp消息和72万个小时的YouTube新视频。
全世界在2018年创建、捕获、复制和消耗的数据总量为33泽字节（ZB），相当于33万亿GB。2020年，这一数字增长到59 ZB，预计到2025年将达到令人难以想象的175 ZB。1泽字节是8,000,000,000,000,000,000,000比特。
为了让这些数字更直观，我们假设每一个比特都是一枚1英镑的硬币，大约3毫米（0.1英寸）厚。由一摞硬币组成的1ZB将有2550光年高，可以让你到达最近的恒星系统半人马座阿尔法星600次。目前，我们每年产生的数据量是这个数字的59倍，复合增长率估计在61%左右。
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信息存储
大部分数字信息存储在三种地方里。首先是全球各地的终端，包括所有物联网设备、个人电脑、智能手机和所有其他信息存储设备。第二是边缘位置，包括基础设施如手机发射塔和机构服务器，以及服务处如大学、政府办公室、银行和工厂。第三，存储大部分数据的核心位置——传统数据服务器和云数据中心。
世界上大约有600个超大规模的数据中心，每个都拥有超过5000台服务器。其中约39%在美国，而中国、日本、英国、德国和澳大利亚的服务器数量总和约占总数的30%。
世界上最大的数据服务器是位于中国呼和浩特的中国电信数据中心（占地100万平方米）和位于内华达州里诺市附近的The Citadel数据中心（占地67万平方米，用电量815兆瓦）。
为满足日益增长的数字数据存储需求，每两年就会有约100个新的超大规模数据中心建成。我最近的研究调查了这种趋势，结论显示，若年增长率为50%，那么大约110年后，维持这种数字化生产所需的能源将超过现在的全球能源消耗总量。大约150年后，数字比特的数量将达到一个不可估量的数值，超过地球上所有的原子数量。
