Annyi adatot hozunk létre, hogy már alig lehet tárolni
Vadonatúj technológiákra van szükség ahhoz, hogy a világ adatforgalma, illetve egyáltalán az internet működő- és fejlődőképes maradjon. Hamarosan jöhet a gyémántba írt „örök adat”, de dollárbilliókat kell ölni kapacitásnövelésbe is.
Azzal, hogy ön elolvassa ezt az egy cikket, legkevesebb 1-5 MB adat keletkezik, de ha hozzávesszük az oldalon található képeket és videókat is, akkor ennek a többszöröséről beszélhetünk. A használattal adatot generál az eszköze, az internetszolgáltatója, a böngészője vagy az Android és iOS alkalmazása. Kapcsolati adatok töltődnek be a koppintás, az olvasás és a görgetés hatására, analitikai eszközök rögzítenek különböző információkat és aktivitásokat, míg összességében akár 5–10 MB adatforgalom és több tucat adatpont keletkezik.
És ez csak egyetlen oldal egyszeri elolvasása.
Ha az ön teljes napját nézzük, akkor a 8-10 cikk elvolvasásával keletkező 20-150 megabájt adaton felül létrejön percenként 5-10 MB a közösségi média használatából, óránként 3-7 gigabájt a videó vagy zenei streaming alkalmazások futtatásából, illetve napi 50-100 MB a csevegésből és az e-mail szolgáltatásból, 30-50 MB pedig a vásárlásból, amihez még társul 50-500 MB háttér-információ és alkalmazásfrissítés.
Amennyiben ön egy átlagos internetfelhasználó, akkor 24 óra alatt legkevesebb 2-10 GB adatforgalmat generál, de az intenzívebben netező, például több videót néző társa már gond nélkül eléri a 15-50 GB-ot. A világon jelenleg 5,5 milliárd önhöz hasonló felhasználó teszi ugyanezt, ami őrületes adatmennyiséget jelent, és akkor még nem beszéltünk a személyeknél jóval több adatot létrehozó infrastruktúrákról, vállalatokról, gyárakról és ki tudja hányféle szervezetről.
Adatbumm: gigantikus adatmennyiség keletkezik, de alig tudjuk tárolni
Egyre kritikusabb mennyiségű adat keletkezik a Földön és ezt már napjainkban sem egyszerű kezelni – pedig még hátravan egy óriási adatbumm. Az új technológiai platformok – például az autonóm járművek és a mesterséges intelligencia – persze nemcsak adatokat igényelnek, hanem maguk is forradalmasíthatják az adatfeldolgozás, illetve -felhasználás módját.
Az igazi kérdés ugyanakkor az, hogy az infrastruktúra képes lesz-e tartani az iramot ezzel a robbanásszerű növekedéssel?
A Holon Global Investments riportja szerint az elmúlt évtizedek technológiai fejlődése soha nem látott mennyiségű adatot hozott létre a világon. Az éves adatgenerálás az 1950-es évek óta lassan érte el az egy zettabájtot, ami legalább egybillió mai számítógép teljes tárolókapacitásával egyenértékű. A tárolt adatmennyiség gyors növekedése az utóbbi évek egyik legjelentősebb technológiai trendje. 2020-ban a globálisan keletkezett adat mennyisége elérte a 64 zettabájtot, 2021-re viszont már 80 ZB-ra ugrott, nagyrészt az okostelefonok és az IoT-eszközök elterjedése miatt. A szervezet azt jósolja, hogy 2025-re a globális adatmennyiség várhatóan megüti a 180 ZB-t is, de a növekedés még nagyobb lehet, az IoT eszközök és az önvezető autók további terjedésével.
Valós idejű adatelemzés – önvezető autó a forgalomban
A Holon becslései szerint az autonóm elektromos járművek minden egyes darabja 10 gigabájt adatot generálhat másodpercenként, ami 2040-re évi 16.000 ZB adatot jelenthet. Az IoT-eszközök szintén hatalmas mennyiségű adatot állítanak elő: a 2040-re várt 930 milliárd eszköz összesen 46.000 ZB forgalmat produkálhat évente. Ezeket és minden más internethasználatot összesítve elég valószínű, hogy a következő évtized végére elérjük majd az egyelőre felfoghatatlan, évi 75.000 ZB-os adatmennyiséget.
A tárolókapacitás korlátai
Bár az adatmennyiség robbanásszerűen nő, a tárolókapacitás egyelőre nem képes tartani a lépést. A Holon szerint a 2020-as 64 ZB adatnak mindössze 0,6 százalékát sikerült hosszú távon tárolni. A redundancia érdekében alkalmazott többpéldányos tárolás ráadásul tovább rontott a helyzeten, így az eltárolható adatok aránya 0,15 százalékra esett vissza. A kutatás arra jutott, hogy évente 27 százalékos kapacitásnövekedésre lenne szükség ahhoz, hogy a globális internet adattárolása megoldott maradjon, de ez a bővítés akár 50-100 billió dollárba is kerülhet.
A tárolási válság elkerülése érdekében új technológiák és decentralizált modellek (például: Filecoin adatmegosztási platform, ami a kriptovalutáknál is alkalmazott blokklánc-technológiát használja) jelenthetnek megoldást. Ezek a modellek lehetővé tennék, hogy a tárolási kapacitást globálisan, kiszolgálók hálózatán keresztül osszák meg, jelentősen csökkentve a költségeket és növelve a hatékonyságot.
Hogyan oldható meg a nagy mennyiségű adat tárolása?
A gigantikus adathalmaz tárolása és a forgalom biztosítása óriási szerverparkokban valósul meg. Ezek őrületes mennyiségű energiát igényelnek, így – a magas üzemeltetési költségeken felül – hamar fenntarthatósági problémákba ütközhetnek. Éppen ezért nőtt meg az utóbbi években a sarkköri adatközpontok iránti érdeklődés. A High North News elemzése szerint az északi sarkkörön túl épülő adatközpontok számos előnyt kínálnak, de a legfőbb vonzerejük a természetes hűtési lehetőség. Az alacsony külső hőmérséklet minimalizálja a szerverek hűtéséhez szükséges energiaigényt, ami jelentős költségcsökkentést eredményez, ráadásul a hagyományos helyszíneknél jóval kevésbé karbonintenzív megoldásról beszélünk.
A természetes hidegen kívül ezeken a területeken megújuló energiaforrások is rendelkezésre állnak, így az adatközpontok fenntartható és környezetbarát módon működhetnek. Szükség is van rájuk – egyre nagyobb számban.
A sarkköri adatközpontok különösen vonzóak az olyan techóriásoknak, mint a Google és a Meta, mert ezek a cégek hatalmas adatmennyiséget kezelnek, és egyre nagyobb hangsúlyt helyeznek a fenntarthatóságra. Az ilyen projektek jelentős helyi gazdaságélénkítő hatással is bírnak, mivel új munkahelyeket teremtenek és befektetéseket vonzanak a régiókba.
A működő sarkköri adatközpontok egyik meggyőző példája a norvég Lefdal Mine Data Center, amelyet egy régi bánya átalakításával hoztak létre. Ez az adatközpont Norvégia nyugati részén, Måløy közelében található, és a hűtést természetes módon oldja meg, kihasználva a hideg tengervíz közelségét.
Az adatközpontot úgy tervezték, hogy környezetbarát és rendkívül energiahatékony legyen, ráadásul a 75 méter mélyen lévő infrastruktúra jelentős védelmet nyújt a természeti katasztrófákkal szemben.
Ugyancsak Norvégiában, a sarkkörön túl nyílik új fejezet a Bitcoin-bányászatban: a Sazmining egy vízerőmű-alapú adatközpontot nyit, ami a fenntarthatóság és az innováció jegyében kezdi meg a működést. A várhatóan még ebben az évben megnyíló központ nemcsak a kriptovaluta-bányászatot teszi környezetbaráttá (végre), hanem a helyi közösségeket is támogatja – írja az Intelligent Data Centres.
Az adatközpont a világ egyik legészakibb lakott régiójában épül, ahol a hideg éghajlat természetes előnyöket kínál a hűtéshez. Kizárólag vízerőművekből származó energiát használ, ezzel közel 99 százalékosan karbonmentes működésre képes. Sőt, a Sazmining különleges megoldásának köszönhetően a Bitcoin-bányászat során keletkező hulladékhőt újrahasznosítják, például helyi iparágakban, köztük a hagyományos tőkehalszárító üzemekben, de kiválthatnak vele egyéb olajfűtésű kazánokat is, ami tovább csökkenti a közösség energiafelhasználásának karbonlábnyomát. Ezen túlmenően az adatközpont lehetőséget nyújt a helyi vállalkozások számára, hogy részesüljenek a fenntartható technológia előnyeiből.
A Sazmining norvégiai projektje rávilágít arra, hogy a fenntartható megoldások és a digitális technológiák hogyan segíthetik egymást, miközben pozitív hatással vannak a helyi közösségekre és a globális környezetre.
„Örök adat” – jöhetnek a gyémánt alapú adattárolók
A hatalmas, hideg égövi, eleve fenntarthatónak épülő szerverparkok mellett szükség van új technológiákra is, amelyek egyrészt elszakadnak a ma ismert adattárolók működési elveitől, másrészt megoldják a tartós tárolás problémáját. Gyakorlatilag örökre.
Képzeljen el egy jövőt, amelyben az emberi civilizáció adatai olyan tartós formában megőrizhetők, hogy akár évmilliókig érthetőek és elérhetőek maradnak! Ez a tudományos-fantasztikus történetekbe illő elképzelés egy lépéssel közelebb került a valósághoz, köszönhetően egy úttörő kutatásnak, ami gyémántból alkotott adattároló közeget. A rendszert a Kínai Tudományos és Technológiai Egyetem kutatói fejlesztettek ki, az adatsűrűsége pedig igazi rekord:
1,85 terabájt adatmennyiséget mentettek el, egyetlen köbcentiméternyi gyémántban.
Ez nemcsak a kapacitás szempontjából figyelemre méltó teljesítmény, hanem az időtállóság miatt is: a tudósok szerint több millió évig képes megőrizni az információkat, anélkül, hogy különösebb karbantartást igényelne. A módszer lényege, hogy az információt a gyémánt atomstruktúrájába kódolják: ultragyors lézerimpulzusokat használnak, hogy apró „hibákat”, fluoreszkáló vákuumhelyeket hozzanak létre a kristályrácsban. Ezek a mikroszkopikus „üregek” az adattárolás építőkövei: a fényszintek precíz mintázatain keresztül kódolhatóak beléjük az információk.
A technológia demonstrációjaként a kutatócsoport sikeresen tárolta el, majd állította vissza Eadweard Muybridge híres fényképsorozatát, az 1878-as első mozgóképsort. A fotókat 99 százalékos pontossággal sikerült kinyerni, kvázi kimásolni az atomstruktúrából. Az eredmény jól mutatja, hogy a gyémánt-alapú rendszer milyen hatékony és megbízható az adatok kezelésére, ezáltal a jövő helytakarékos, tűpontos és örök időkig tartó adattárolóinak alapjává válhat.
A megoldás tényleg forradalmi és szükséges, mivel a jelenlegi adattárolók – mint a merevlemezek, SSD-k vagy optikai lemezek – a kapacitásuk határait súrolják. A gyémánt alapú optikai adattároló viszont akár kétezerszer több adatot képes tárolni, mint egy Blu-ray lemez.
Ahhoz persze még idő kell, hogy a szerverparkokba, majd később a számítógépeinkbe gyémánt alapú adattárolók kerüljenek, hiszen elképesztően drága megoldás. Azonban érdekes módon nem a gyémánt, vagy annak ipari változata, hanem a működéséhez szükséges lézerberendezések és képalkotó rendszerek magas költségei miatt. A kutatók nagyon bíznak benne, hogy a tervezett fejlesztések olcsóbbá és széles körben hozzáférhetőbbé teszik a technológiát.
Ha az adatközpontok fejlesztése és kapacitásnövelése megtörténik, illetve az adattárolás sikeresen elszakad a ma ismert – viszont ilyen nagy igények mellett már nem elégséges – hardvermegoldásoktól, akkor óriási lendülettel folytatódhat az olyan jövőtechnológiák sikertörténete, mint a mesterséges intelligencia, az IoT és az önvezetés.
(Gábor János, szeretlekmagyarorszag.hu)
