La humanidad lleva millones de años almacenando datos, en forma de pinturas murales, en libros y, más recientemente, en centros de datos de gran tamaño.
Los avances tecnológicos han aumentado nuestra capacidad para crear y almacenar datos.
Cada día en la Tierra generamos 500 millones de tweets, 294 000 millones de correos electrónicos y 4 millones de gigabytes de datos de Facebook.
Dentro de unos 150 años, el número de bits digitales alcanzaría un valor imposible, superior al número de todos los átomos de la Tierra.
Los seres humanos antiguos almacenaban información en pinturas rupestres; las más antiguas que conocemos tienen más de 40 000 años de antigüedad. A medida que los seres humanos evolucionaban, la aparición de las lenguas y la invención de la escritura permitieron almacenar información detallada en diversas formas escritas, hasta culminar con la invención del papel en China, hacia el siglo I d. C..
Los libros impresos más antiguos aparecieron en China entre los años 600 y 900 d. C.. Durante más de un milenio, los libros fueron la principal fuente de almacenamiento de información.
En los últimos 150 años, la humanidad ha logrado más avances tecnológicos que en los 2000 años anteriores. Quizá uno de los desarrollos más importantes de la historia humana fue la invención de la electrónica digital.
Desde el descubrimiento del transistor en 1947 y del microchip integrado en 1956, nuestra sociedad experimentó un cambio. En poco más de 50 años, hemos alcanzado una potencia de cálculo sin precedentes, tecnologías inalámbricas, internet, inteligencia artificial y avances en tecnologías de pantalla, comunicaciones móviles, transporte, genética, medicina y exploración espacial.
Lo más importante es que la introducción del almacenamiento digital de datos también cambió la forma en que producimos, manipulamos y almacenamos la información. El punto de inflexión se produjo en 1996, cuando el almacenamiento digital se volvió más rentable para almacenar información que el papel.
Las tecnologías de almacenamiento digital de datos son muy diversas. Destacan el almacenamiento magnético (HDD, cinta), los discos ópticos (CD, DVD, Blu-ray) y las memorias de semiconductores (SSD, unidades flash). Cada tipo de memoria resulta más útil para aplicaciones específicas.
Las memorias de semiconductores son la opción preferida para la electrónica portátil, el almacenamiento óptico se utiliza sobre todo para películas, software y videojuegos, mientras que el almacenamiento magnético de datos sigue siendo la tecnología dominante para el almacenamiento de información de gran capacidad, como los ordenadores personales y los servidores de datos.
Todas las tecnologías de almacenamiento digital de datos funcionan según los mismos principios. Los bits de información pueden almacenarse en cualquier material que contenga dos estados físicos distintos y conmutables. En código binario, la información digital se almacena en unos y ceros, también conocidos como bits. Ocho bits forman un byte.
A cada estado físico se le asigna un cero o un uno lógico. Cuanto más pequeños son estos estados físicos, más bits pueden almacenarse en el dispositivo de almacenamiento. El ancho de los bits digitales actuales es de unos diez a 30 nanómetros (milmillonésimas de metro). Estos dispositivos son muy complejos, ya que desarrollar dispositivos capaces de almacenar información a esta escala requiere controlar los materiales a nivel atómico.
Big data
La información digital se ha arraigado de tal manera en todos los aspectos de nuestra vida y de la sociedad, que el reciente crecimiento de la producción de información parece imparable. Cada día en la Tierra generamos 500 millones de tweets, 294 000 millones de correos electrónicos, 4 millones de gigabytes de datos de Facebook, 65 000 millones de mensajes de WhatsApp y 720 000 horas de contenido nuevo que se añade a diario en YouTube.
En 2018, la cantidad total de datos creados, capturados, copiados y consumidos en el mundo fue de 33 zettabytes (ZB), es decir, 33 billones de gigabytes. Esta cifra aumentó a 59 ZB en 2020 y se prevé que alcance la asombrosa cifra de 175 ZB en 2025. Un zettabyte equivale a 8 000 000 000 000 000 000 000 bits.
Para ayudar a visualizar estas cifras, imaginemos que cada bit es una moneda de 1 £, de unos 3 mm (0,1 pulgadas) de grosor. Una pila de monedas que sumara un ZB tendría 2550 años luz. Con ella se podría llegar al sistema estelar más cercano, Alfa Centauri, 600 veces. Actualmente, cada año producimos 59 veces esa cantidad de datos, y la tasa de crecimiento compuesto estimada se sitúa en torno al 61%.
Almacenamiento de datos
La mayor parte de la información digital se almacena en tres tipos de ubicaciones. La primera es el conjunto global de los denominados endpoints, que incluye todos los dispositivos del internet de las cosas, los ordenadores personales, los teléfonos inteligentes y el resto de dispositivos de almacenamiento de información. La segunda es el edge, que incluye infraestructuras como las torres de telefonía móvil, los servidores institucionales y las oficinas de universidades, organismos gubernamentales, bancos y fábricas. En tercer lugar, la mayor parte de los datos se almacena en lo que se conoce como núcleo (core): los servidores de datos tradicionales y los centros de datos en la nube.
Hay alrededor de 600 centros de datos hiperescala (es decir, aquellos con más de 5000 servidores) en el mundo. Alrededor del 39% de ellos se encuentran en Estados Unidos, mientras que China, Japón, Reino Unido, Alemania y Australia suman cerca del 30% del total.
Los mayores servidores de datos del mundo son el China Telecom Data Centre, en Hohhot (China), que ocupa 10,7 millones de pies cuadrados, y The Citadel en Tahoe Reno (Nevada), que ocupa 7,2 millones de pies cuadrados y utiliza 815 megavatios de potencia.
Para satisfacer la creciente demanda de almacenamiento de datos digitales, se construyen unos 100 nuevos centros de datos hiperescala cada dos años. Mi reciente estudio analizó estas tendencias y concluyó que, con una tasa de crecimiento anual del 50%, dentro de unos 150 años el número de bits digitales alcanzaría un valor imposible, superior al número de todos los átomos de la Tierra. Dentro de unos 110 años a partir de ahora, la potencia necesaria para sostener esta producción digital superará el consumo total de energía del planeta en la actualidad.
