人類は何百万年もの間、壁画や書物として、そして近年では超大型データセンターの中で、データを保存し続けてきました。
技術の進歩により、データを作成・保存する能力は高まってきました。
地球上では毎日、5億件のツイート、2,940億通のメール、400万ギガバイトのFacebookデータが生成されています。
今から約150年後には、デジタルビット数が不可能な値に達し、地球上のすべての原子の数を超えるでしょう。
古代の人類は洞窟壁画に情報を保存していました。私たちが知る最古のものは、40,000年以上前のものです。人類が進化するにつれ、言語の出現と文字の発明により、詳細な情報がさまざまな書面の形で保存されるようになり、その集大成として紀元1世紀頃、中国で紙が発明されました。
現存する最古の印刷書籍は、中国において西暦600年から900年の間に登場しました。千年以上にわたり、書籍は情報保存の主な手段であり続けました。
人類は過去150年間に、それ以前の2,000年間よりも多くの技術的発展を遂げました。人類史において最も重要な発展の一つは、恐らくデジタル・エレクトロニクスの発明であったと言えるでしょう。
1947年のトランジスタの発見と1956年の集積マイクロチップの登場以降、私たちの社会は転換期を迎えました。わずか50年余りで、私たちは前例のないコンピューティング能力、無線技術、インターネット、人工知能、さらにディスプレイ技術、モバイル通信、交通、遺伝学、医学、宇宙探査における進歩を実現してきました。
最も重要なのは、デジタルデータストレージの導入により、情報の作成、操作、保存の方法も変わったことです。転換点は1996年であり、この年、デジタルストレージはより費用対効果の高い情報保存手段として紙を上回りました。
デジタルデータストレージ技術は非常に多岐にわたります。特に注目すべきものは、磁気ストレージ（HDD、テープ）、光ディスク（CD、DVD、ブルーレイ）、半導体メモリ（SSD、フラッシュドライブ）です。メモリの種類ごとに、特定の用途により適したものがあります。
半導体メモリは携帯型電子機器に最適な選択肢であり、光ストレージは主に映画、ソフトウェア、ゲームに使用される一方、磁気データストレージは、パソコンやデータサーバーを含む大容量の情報保存において依然として主流の技術です。
すべてのデジタルデータストレージ技術は、同じ原理に基づいて動作します。情報のビットは、2つの明確に区別され切り替え可能な物理的状態を持つあらゆる物質に保存できます。二進法のコードでは、デジタル情報は1と0として保存され、これらはビットとも呼ばれます。8ビットで1バイトを構成します。
論理的な0または1が、各物理的状態に割り当てられます。これらの物理的状態が小さいほど、記憶装置により多くのビットを詰め込むことができます。現在のデジタルビットの幅は、約10〜30ナノメートル（10億分の1メートル）です。このような規模で情報を保存できる装置の開発には、原子レベルで材料を制御する必要があるため、これらの装置は非常に複雑です。
ビッグデータ
デジタル情報は私たちの生活と社会のあらゆる側面に深く根付いており、近年の情報生成の増大は止めようがないように見えます。地球上では毎日、5億件のツイート、2,940億通のメール、400万ギガバイトのFacebookデータ、650億件のWhatsAppメッセージ、そして72万時間分の新規コンテンツがYouTubeに毎日追加されています。
2018年に、世界で作成、取得、複製、消費されたデータの総量は33ゼタバイト（ZB）、つまり33兆ギガバイトに相当しました。この量は2020年には59ZBに増加し、2025年には驚異的な175ZBに達すると予測されています。1ゼタバイトは8,000,000,000,000,000,000,000ビットです。
データ量を視覚化するために、各ビットが約3mm（0.1インチ）の厚さの1ポンド硬貨（£1）だと想像してみましょう。1ZB分の硬貨を積み重ねると、2,550光年に達します。これは、最も近い恒星系であるケンタウルス座アルファ星まで600回行けるほどの距離です。現在、私たちは毎年その59倍のデータを生成しており、推定複利成長率は約61%です。
データストレージ
デジタル情報の大部分は、3種類の場所に保存されています。第一に、エンドポイントと呼ばれるものの世界的な集合体で、これにはすべてのIoT機器、PC、スマートフォン、その他すべての情報記憶装置が含まれます。第二に、エッジです。これには携帯電話基地局、大学、政府機関、銀行、工場などの機関サーバーやオフィスといったインフラが含まれます。第三に、データの大部分は、コアと呼ばれるもの（従来型のデータサーバーやクラウドデータセンター）に保存されています。
世界には約600の超大規模データセンター（5,000台以上のサーバーを備えたもの）が世界に存在します。そのうち約39%は米国にあり、中国、日本、英国、ドイツ、オーストラリアが合わせて全体の約30%を占めています。
世界最大級のデータサーバーは、中国フフホトにある中国電信データセンター（China Telecom Data Centre）で、面積は1,070万平方フィートに及び、またThe Citadel（ネバダ州タホ・リノ）は、面積が720万平方フィートに及び、815メガワットの電力を使用しています。
デジタルデータストレージに対する絶えず増大する需要に応えるため、約2年ごとに約100の新しい超大規模データセンターが建設されています。私の最近の研究では、これらの傾向を検証した結果、年率50%の成長率の場合、今から約150年後にはデジタルビット数が不可能な値に達し、地球上のすべての原子の数を超えるという結論に至りました。今から約110年後には、このデジタル生産を維持するために必要な電力が、今日の地球全体の電力消費量を上回るでしょう。
