數(shù)據(jù)容量的危機(jī)避免了嗎?
從理論上說(shuō),人們都知道數(shù)據(jù)的生成、傳輸、存儲(chǔ)、傳播需要耗費(fèi)電力,所以數(shù)據(jù)流量的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)可以作為電力消耗增長(zhǎng)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(shù)級(jí)增長(zhǎng))計(jì)算/存儲(chǔ)容量背后的主要驅(qū)動(dòng)力。戈登·摩爾于35年前預(yù)測(cè)單個(gè)芯片晶體管的數(shù)量每?jī)赡攴环缓笥伤诼毜挠⑻貭柟拘薷牧诉@個(gè)規(guī)則,每18個(gè)月翻一番,以便提高時(shí)鐘頻率,***由Raymond Kurzweil又進(jìn)行修改,他將CPU芯片的物理屬性與更好的軟件相結(jié)合,并提出了每14個(gè)月存儲(chǔ)容量翻番的理論。
最近Koomey定律以每千瓦時(shí)的計(jì)算方式簡(jiǎn)單地重新表達(dá)了摩爾定律,并且顯示出將會(huì)回歸到最早的電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的趨勢(shì)。其結(jié)果可以通過(guò)考慮在2000年建設(shè)的數(shù)據(jù)中心設(shè)施,當(dāng)時(shí)每臺(tái)機(jī)柜的額定功率為1kW,而到了2018年每臺(tái)機(jī)柜的額定功率為4kW,這是任何測(cè)量或基準(zhǔn)測(cè)量的驚人技術(shù)成果。當(dāng)然現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心的PUE的改進(jìn)已經(jīng)到了幾乎微不足道的地步。
所以,考慮到巨大的數(shù)據(jù)容量曲線,為什么需要這么多的數(shù)據(jù)中心,為什么它們?cè)陬~定功率下增長(zhǎng)?只需比較兩種增長(zhǎng)率,即數(shù)據(jù)量與容量,這是很容易做到的。
行業(yè)專家表示,在過(guò)去的16年里,他一直在跟蹤歐洲***的互聯(lián)網(wǎng)交易所之一的月度數(shù)據(jù)流量統(tǒng)計(jì)。直到2017年初的增長(zhǎng)率都經(jīng)歷了一個(gè)令人著迷的年度周期,每年的前六個(gè)月的增長(zhǎng)率***,之后是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的平臺(tái),但總是圍繞著復(fù)合增長(zhǎng)率為4%的指數(shù)月增長(zhǎng)率曲線上下波動(dòng)。
從2001年6月開始,數(shù)據(jù)輸入量為690TB/月,但到2017年12月,已經(jīng)上升到超過(guò)120萬(wàn)TB/月(創(chuàng)下了5.6TB/s的***紀(jì)錄),相當(dāng)于復(fù)合年增長(zhǎng)率的1700倍。在增長(zhǎng)曲線中可以看到這個(gè)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(shì)。圖中的虛線為每月4%的增長(zhǎng)曲線。
與此同時(shí),來(lái)自摩爾定律的ICT硬件的復(fù)合年均增長(zhǎng)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(lái)解釋數(shù)據(jù)中心的增長(zhǎng)。將大多數(shù)增長(zhǎng)歸功于移動(dòng)電話/個(gè)人數(shù)字助理和高接入速度網(wǎng)絡(luò)的滲透率也并非完全不合理。更高的寬帶帶動(dòng)了能源需求。因此,可支配收入高、訪問(wèn)速度快、大量社交網(wǎng)絡(luò),HD&UHD/4K視頻娛樂(lè)促進(jìn)了市場(chǎng)發(fā)展,市場(chǎng)將會(huì)經(jīng)歷數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度放緩的過(guò)程,相比之下,新興經(jīng)濟(jì)體的年輕人口的比例不斷增加,手機(jī)覆蓋率和設(shè)備擁有量迅速增加,這種情況使網(wǎng)絡(luò)連接跳過(guò)銅纜而轉(zhuǎn)向光纖網(wǎng)絡(luò)連接,直接采用5G技術(shù),目前年增長(zhǎng)率將遠(yuǎn)高于上述建議的15%-20%。
當(dāng)然,許多企業(yè)設(shè)施的業(yè)務(wù)并非以高清圖像為主要業(yè)務(wù),但其信息通信技術(shù)服務(wù)的數(shù)量正在增加,而隨著硬件的更新,其數(shù)據(jù)中心的功耗每年都在下降。
參照這兩條不同的增長(zhǎng)曲線,專家一直認(rèn)為在過(guò)去的十年中,摩爾定律的消亡會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)海嘯而導(dǎo)致光纖網(wǎng)絡(luò)不堪重負(fù),并帶來(lái)容量危機(jī)。也許從芯片到石墨烯的技術(shù)進(jìn)步可能會(huì)讓這種情況推遲10年,但硬件將不再按照功率的歷史發(fā)展。人們還可以做其他的事情,例如提高利用率,而企業(yè)應(yīng)該這樣做。
專家認(rèn)為,過(guò)去一年來(lái)已經(jīng)打破了自2001年數(shù)據(jù)源開始以來(lái)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(tài)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(dá)到1200,500TB/月,僅增長(zhǎng)6%,而不是像過(guò)去幾年一樣,每隔幾個(gè)月就創(chuàng)造一個(gè)新的增長(zhǎng)高峰,出現(xiàn)顯著的變化。但這意味著數(shù)據(jù)中心將繼續(xù)在新興經(jīng)濟(jì)體中成長(zhǎng),而這些國(guó)家的電話普及率還不到100%。
現(xiàn)在,6%的復(fù)合年增長(zhǎng)率對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是一件好事,對(duì)大多數(shù)行業(yè)來(lái)說(shuō)都是健康的,但是遠(yuǎn)低于每年發(fā)展的指數(shù)增長(zhǎng)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(jī)普及率高,遍及歐洲貧困地區(qū)的每個(gè)角落。其流量增長(zhǎng)可能取決于物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算,但需要將數(shù)據(jù)內(nèi)容保留在本地。而ICT硬件和光纖網(wǎng)絡(luò)的研究將繼續(xù)進(jìn)行。
雖然人們致力于獲得性能更好的手機(jī),而在南美等地區(qū)的人們使用***的智能手機(jī)卻仍然在2G網(wǎng)絡(luò)上工作,這并不罕見。