تخزين البيانات

الموسوعة الحرة
فونوغراف أسطواني من صنع إديسون ، حوالي عام ١٨٩٩. تُعدّ أسطوانة الفونوغراف وسيلة تخزين. ويمكن اعتبار الفونوغراف جهاز تخزين، لا سيما وأنّ الأجهزة من هذا الطراز كانت قادرة على التسجيل على أسطوانات فارغة.
في جهاز تسجيل الشريط ذي البكرات (Sony TC-630)، يكون جهاز التسجيل هو معدات تخزين البيانات، والشريط المغناطيسي هو وسيط تخزين البيانات.
أجهزة ووسائط تخزين إلكترونية متنوعة، مع عملة معدنية للمقارنة.
يمكن اعتبار الحمض النووي DNA والحمض النووي الريبي RNA وسائط تخزين بيولوجية. [ 1 ]

تخزين البيانات هو تسجيل (حفظ) المعلومات ( البيانات ) في وسيط تخزين . الكتابة اليدوية ، والتسجيل الصوتي ، والشريط المغناطيسي ، والأقراص الضوئية ، كلها أمثلة على وسائط التخزين. يعتبر البعض الجزيئات البيولوجية مثل الحمض النووي الريبي (RNA ) والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) وسائط لتخزين البيانات. [ 1 ] [ 2 ] يمكن إتمام عملية التسجيل باستخدام أي شكل من أشكال الطاقة تقريبًا . يتطلب تخزين البيانات الإلكتروني طاقة كهربائية لتخزين البيانات واسترجاعها.

تُسمى البيانات المخزنة في وسيط رقمي قابل للقراءة آليًا بالبيانات الرقمية . ويُعدّ تخزين البيانات الحاسوبية إحدى الوظائف الأساسية للحاسوب متعدد الأغراض . ويمكن تخزين المستندات الإلكترونية في مساحة أقل بكثير من المستندات الورقية . [ 3 ] وتُعدّ الرموز الشريطية والتعرف على الأحرف بالحبر المغناطيسي (MICR) طريقتين لتسجيل البيانات القابلة للقراءة آليًا على الورق.

وسائط التسجيل

وسيط التسجيل هو مادة مادية تحمل المعلومات. تُوزَّع المعلومات المُنشأة حديثًا، ويمكن تخزينها في أربعة وسائط تخزين: الطباعة، والأفلام، والمغناطيسية، والبصرية، كما يمكن رؤيتها أو سماعها عبر أربعة قنوات لنقل المعلومات: الهاتف، والراديو، والتلفزيون، والإنترنت [ 4 ] ، بالإضافة إلى إمكانية مشاهدتها مباشرةً. تُخزَّن المعلومات الرقمية على وسائط إلكترونية بتنسيقات تسجيل متنوعة .

في الوسائط الإلكترونية ، يُشار أحيانًا إلى البيانات ووسائط التسجيل باسم "البرمجيات"، على الرغم من شيوع استخدام هذا المصطلح لوصف برامج الحاسوب . أما في الوسائط الثابتة ( للفن التقليدي )، فيمكن اعتبار مواد الرسم ، مثل أقلام التلوين، بمثابة أدوات ووسائط في آنٍ واحد، حيث يصبح الشمع أو الفحم أو الطباشير الناتج عن الأدوات جزءًا من سطح الوسيط.

قد تكون بعض وسائط التسجيل مؤقتة، إما عمدًا أو بحكم طبيعتها. تُستخدم المركبات العضوية المتطايرة أحيانًا لإطالة عمر البيانات عمدًا أو للحد من الأثر البيئي. بيانات مثل إشارات الدخان أو الكتابة في السماء مؤقتة بطبيعتها. وبحسب درجة تطايرها، يُعتبر الغاز (مثل الغلاف الجوي أو الدخان ) أو سطح سائل كالبحيرة وسيط تسجيل مؤقتًا، إن أمكن اعتباره وسيط تسجيل أصلًا.

أشار تقرير صادر عن جامعة كاليفورنيا في بيركلي عام 2003 إلى أن حوالي خمسة إكسابايت من المعلومات الجديدة أُنتجت في عام 2002، وأن 92% من هذه البيانات خُزّنت على وسائط تخزين مغناطيسية (أقراص صلبة في المقام الأول). وهذا يُعادل ضعف البيانات المُنتجة في عام 1999 تقريبًا. [ 5 ] وبلغ حجم البيانات المنقولة عبر أنظمة الاتصالات في عام 2002 ما يقارب 18 إكسابايت، أي ثلاثة أضعاف ونصف ما سُجّل على وسائط التخزين غير المتطايرة. وشكّلت المكالمات الهاتفية 98% من المعلومات المنقولة عبر الاتصالات في عام 2002. وقدّر الباحثون أعلى معدل نمو للمعلومات المُخزّنة حديثًا (غير المضغوطة) بأكثر من 30% سنويًا.

في دراسة محدودة النطاق، قدرت مؤسسة البيانات الدولية أن إجمالي كمية البيانات الرقمية في عام 2007 بلغ 281 إكسابايت، وأن إجمالي كمية البيانات الرقمية المنتجة تجاوز سعة التخزين العالمية لأول مرة. [ 6 ]

أشارت مقالة نُشرت في مجلة ساينس عام 2011 إلى أن عام 2002 كان بداية العصر الرقمي لتخزين المعلومات، وهو عصرٌ تُخزَّن فيه معلوماتٌ أكثر على أجهزة التخزين الرقمية مقارنةً بأجهزة التخزين التناظرية. [ 7 ] في عام 1986، كانت نسبة 1% تقريبًا من سعة تخزين المعلومات في العالم مُخزَّنةً بصيغة رقمية؛ وارتفعت هذه النسبة إلى 3% بحلول عام 1993، ثم إلى 25% بحلول عام 2000، ووصلت إلى 94% بحلول عام 2007. وتُعادل هذه الأرقام أقل من ثلاثة إكسابايتات مضغوطة في عام 1986، و295 إكسابايت مضغوطة في عام 2007. [ 7 ] وتضاعفت كمية التخزين الرقمي تقريبًا كل ثلاث إلى أربع سنوات. [ 8 ]

تشير التقديرات إلى أنه سيتم توليد حوالي 120 زيتابايت من البيانات في عام 2023، بزيادة قدرها 60 ضعفًا عن عام 2010، وأنها ستزداد إلى 181 زيتابايت يتم توليدها في عام 2025. [ 9 ]

التخزين الضخم

في مجال الحوسبة ، يشير مصطلح "التخزين الضخم" إلى تخزين كميات هائلة من البيانات بطريقة دائمة وقابلة للقراءة آلياً . وبشكل عام، يُستخدم مصطلح "ضخم " في التخزين الضخم للدلالة على السعة الكبيرة مقارنةً بمحركات الأقراص الصلبة في ذلك الوقت، ولكنه يُستخدم أيضاً للدلالة على السعة الكبيرة مقارنةً بحجم الذاكرة الرئيسية، كما هو الحال مع الأقراص المرنة في أجهزة الحاسوب الشخصية .

تشمل الأجهزة والأنظمة التي تُوصف بأنها تخزين ضخم مكتبات الأشرطة ، وأنظمة RAID ، ومجموعة متنوعة من محركات الأقراص مثل محركات الأقراص الصلبة (HDD)، ومحركات الأشرطة المغناطيسية ، ومحركات الأقراص المغناطيسية الضوئية ، ومحركات الأقراص الضوئية ، وبطاقات الذاكرة ، ومحركات الأقراص الصلبة (SSD). كما تشمل أشكالًا تجريبية مثل الذاكرة الهولوغرافية . ويشمل التخزين الضخم أجهزة ذات وسائط قابلة للإزالة وأخرى غير قابلة للإزالة. [ 10 ] [ 11 ] ولا يشمل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

توجد فئتان رئيسيتان من وحدات التخزين الضخمة: البيانات المحلية في الأجهزة مثل الهواتف الذكية أو أجهزة الكمبيوتر ، وخوادم المؤسسات ومراكز البيانات السحابية. بالنسبة للتخزين المحلي، تتجه محركات الأقراص الصلبة SSD نحو استبدال محركات الأقراص الصلبة HDD. وبالنظر إلى قطاع الأجهزة المحمولة، من الهواتف إلى أجهزة الكمبيوتر المحمولة، فإن غالبية الأنظمة اليوم تعتمد على ذاكرة NAND Flash . أما بالنسبة لمراكز البيانات والمؤسسات ، فقد تم إنشاء طبقات تخزين تستخدم مزيجًا من محركات الأقراص الصلبة SSD و HDD . [ 12 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 جيلبرت، والتر (فبراير 1986). "عالم الحمض النووي الريبوزي" . مجلة نيتشر . 319 (6055): 618. رمز Bibcode : 1986Natur.319..618G . doi : 10.1038/319618a0 . S2CID 8026658 . 
  2. ↑ هوبرت، بيرت (9 يناير 2021). "الحمض النووي من منظور مبرمج" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 سبتمبر 2022 .
  3. ↑ روتنسترايش، شموئيل. "الفرق بين المستندات الإلكترونية والورقية" (ملف PDF) . جامعة جورج واشنطن . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 20 فبراير 2020. تم الاطلاع عليه في 12 أبريل 2016 .
  4. ↑ ليمان، بيتر؛ فاريان، هال ر. (23 أكتوبر 2003). "كمية المعلومات 2003؟" (ملف PDF) . جامعة كاليفورنيا، بيركلي، كلية إدارة المعلومات والنظم. مؤرشف من الأصل في 8 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 25 نوفمبر 2017 .
  5. ↑ ماكلاي، كاثلين (28 أكتوبر 2003). "دراسة من جامعة كاليفورنيا في بيركلي: تضاعفت كمية المعلومات الجديدة في السنوات الثلاث الماضية" . جامعة كاليفورنيا، بيركلي . تاريخ الاسترجاع: 7 سبتمبر 2022 .
  6. ↑ ثيرير، آدم (14 مارس 2008). "تقرير مؤسسة IDC بعنوان "عالم رقمي متنوع ومتنامٍ بسرعة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 مارس 2008 .
  7. 1 2 هيلبرت، مارتن؛ لوبيز، بريسيلا (2011). "القدرة التكنولوجية العالمية على تخزين المعلومات ونقلها ومعالجتها" . مجلة ساينس . 332 (6025): 60-65 . Bibcode : 2011Sci...332...60H . doi : 10.1126/science.1200970 . PMID 21310967. S2CID 206531385 .  
  8. ↑ هيلبرت، مارتن (15 يونيو 2011). "فيديو رسوم متحركة حول القدرة التكنولوجية العالمية على تخزين المعلومات ونقلها ومعالجتها من عام 1986 إلى عام 2010" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 يناير 2012.
  9. ↑ دوارتي، فابيو (3 أبريل 2023). "كمية البيانات المُنشأة يوميًا (2023)" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أغسطس 2023 .
  10. ↑ "تعريف: التخزين الشامل" . مجلة الكمبيوتر الشخصي . زيف ديفيس. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-07-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-10-10 .
  11. ↑ ستيرلينغ، توماس؛ أندرسون، ماثيو؛ برودوفيتش، ماسيج (2018). "17 - التخزين الضخم" . الحوسبة عالية الأداء . مورغان كوفمان (إلسيفير). ISBN 978-0-12-420158-3.
  12. ↑ https://www.hyperstone.com/en/NAND-Flash-is-displacing-hard-disk-drives-1249,12728.html ، ذاكرة NAND Flash تحل محل محركات الأقراص الصلبة، تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2018

للمزيد من القراءة