數據容量的危機避免了嗎?
從理論上說,人們都知道數據的生成、傳輸、存儲、傳播需要耗費電力,所以數據流量的指數級增長可以作為電力消耗增長的一種代表。
另一方面,人們知道摩爾定律一直是ICT硬件(也是指數級增長)計算/存儲容量背后的主要驅動力。戈登·摩爾于35年前預測單個芯片晶體管的數量每兩年翻一番,然后由他所在職的英特爾公司修改了這個規則,每18個月翻一番,以便提高時鐘頻率,***由Raymond Kurzweil又進行修改,他將CPU芯片的物理屬性與更好的軟件相結合,并提出了每14個月存儲容量翻番的理論。
最近Koomey定律以每千瓦時的計算方式簡單地重新表達了摩爾定律,并且顯示出將會回歸到最早的電子計算機時代的趨勢。其結果可以通過考慮在2000年建設的數據中心設施,當時每臺機柜的額定功率為1kW,而到了2018年每臺機柜的額定功率為4kW,這是任何測量或基準測量的驚人技術成果。當然現在數據中心的PUE的改進已經到了幾乎微不足道的地步。
所以,考慮到巨大的數據容量曲線,為什么需要這么多的數據中心,為什么它們在額定功率下增長?只需比較兩種增長率,即數據量與容量,這是很容易做到的。
行業專家表示,在過去的16年里,他一直在跟蹤歐洲***的互聯網交易所之一的月度數據流量統計。直到2017年初的增長率都經歷了一個令人著迷的年度周期,每年的前六個月的增長率***,之后是一個相對穩定的平臺,但總是圍繞著復合增長率為4%的指數月增長率曲線上下波動。
從2001年6月開始,數據輸入量為690TB/月,但到2017年12月,已經上升到超過120萬TB/月(創下了5.6TB/s的***紀錄),相當于復合年增長率的1700倍。在增長曲線中可以看到這個令人著迷的“階梯”,而2017年1月有著更高的上漲和更陡的走勢。圖中的虛線為每月4%的增長曲線。
與此同時,來自摩爾定律的ICT硬件的復合年均增長率(圖中的紅線)為40%-45%,因此需求與容量之間的15%到20%之間的差值可以用來解釋數據中心的增長。將大多數增長歸功于移動電話/個人數字助理和高接入速度網絡的滲透率也并非完全不合理。更高的寬帶帶動了能源需求。因此,可支配收入高、訪問速度快、大量社交網絡,HD&UHD/4K視頻娛樂促進了市場發展,市場將會經歷數據增長速度放緩的過程,相比之下,新興經濟體的年輕人口的比例不斷增加,手機覆蓋率和設備擁有量迅速增加,這種情況使網絡連接跳過銅纜而轉向光纖網絡連接,直接采用5G技術,目前年增長率將遠高于上述建議的15%-20%。
當然,許多企業設施的業務并非以高清圖像為主要業務,但其信息通信技術服務的數量正在增加,而隨著硬件的更新,其數據中心的功耗每年都在下降。
參照這兩條不同的增長曲線,專家一直認為在過去的十年中,摩爾定律的消亡會因為數據海嘯而導致光纖網絡不堪重負,并帶來容量危機。也許從芯片到石墨烯的技術進步可能會讓這種情況推遲10年,但硬件將不再按照功率的歷史發展。人們還可以做其他的事情,例如提高利用率,而企業應該這樣做。
專家認為,過去一年來已經打破了自2001年數據源開始以來一直具有彈性的模式。只需比較2006年與2017年的月度輸入流量就可以了解:
到2017年,每月的流量基本上是靜態的,每月的流量變化比以往少得多。2017年從1月份的流量為1,174,500TB/月,到12月底達到1200,500TB/月,僅增長6%,而不是像過去幾年一樣,每隔幾個月就創造一個新的增長高峰,出現顯著的變化。但這意味著數據中心將繼續在新興經濟體中成長,而這些國家的電話普及率還不到100%。
現在,6%的復合年增長率對消費者來說是一件好事,對大多數行業來說都是健康的,但是遠低于每年發展的指數增長率。也許摩爾定律和所有的迭代終將開始徹底改變需求?至少在歐洲如此。
歐洲的流量狀況可能正在放緩,這是由于手機普及率高,遍及歐洲貧困地區的每個角落。其流量增長可能取決于物聯網和邊緣計算,但需要將數據內容保留在本地。而ICT硬件和光纖網絡的研究將繼續進行。
雖然人們致力于獲得性能更好的手機,而在南美等地區的人們使用***的智能手機卻仍然在2G網絡上工作,這并不罕見。