Сколько весит интернет: считаем массу данных и их хранилищ / Хабр

Интернет — распределенная система, размер которой нельзя увидеть в окне «Свойства». Более того, ответ на вопрос «что считать интернетом?» существенно влияет на результат вычислений. Точных данных не найти, но отдельные исследования и статистика крупных интернет-ресурсов позволяют произвести примерные расчеты.

В этой статье вас ждет доступная в интернете информация об интернете, простые расчеты и, конечно же, статистика.

Существующие исследования

Безусловно, я не первый, кто задается вопросом о размере интернета. В разное время люди публиковали свои вычисления и получали совершенно разные результаты.

Блогер Vsause 15 лет назад в своем видео How Much Does The Internet Weigh? сравнивал массу интернета с одной ягодой клубники. В 2025 издание Wired опубликовало материал (краткое содержание на Хабре), в котором тезис про клубнику был повторен и спроецирован на реалии 2025 года — теперь интернет «весит» как треть Tesla Cybertruck — 960 кг.

По другим расчетам через формулу эквивалентности энергии и массы (E = mc²) и принцип Ландауэра (формула вычисления тепла, выделяемого при стирании 1 бита информации в вычислительной системе) получается 5,32 x 10⁻¹⁴ грамм.

Разная масса определяется разным подходом в «конвертации» информационного объема в физические величины. Проведем собственные расчеты.

Размер информации в интернете

Первая и единственная зацепка, с которой можно начать вычисление — общий объем информации в интернете. Прежде чем начнется работа с цифрами, я кратко напомню единицы измерения, которые встретятся в тексте. Отдельно акцентирую внимание, что в статье используются десятичные приставки и, следовательно, степени десятки, а не степени двойки.

Единица измерения	Эквивалент в гигабайтах
1 терабайт (ТБ)	1 000
1 петабайт (ПБ)	1 000 000
1 эксабайт (ЭБ)	1 000 000 000
1 зеттабайт (ЗБ)	1 000 000 000 000

Интернет — это не большое хранилище, а множество отдельных и независимых сервисов. Каждый сервис в отдельности может посчитать объем своих данных, но эта статистика редко публикуется, если вообще публикуется. Более того, сервисов в интернете очень много, пройтись по всем — это тоже трудозатратная задача. Поэтому с самого начала расчетов у нас нет и не будет точных чисел. Тем не менее, соберем доступные исследования.

Этот мем настолько стар, что я нашел его в 2003 году в текстовом формате. Для привлечения внимания в статье пришлось взять более современное исполнение. Источник. — Этот мем настолько стар, что я нашел его в 2003 году в текстовом формате. Для привлечения внимания в статье пришлось взять более современное исполнение. *Источник*.

Первым в поисковой выдаче попался сервис statista и его график Volume of data or information created, captured, copied, and consumed worldwide from 2010 to 2029 (объем данных, созданных, записанных, скопированных и потребленных по всему миру с 2010 по 2029 год) от 19 ноября 2025 года. Согласно этому графику 2025 году соответствует 173 зеттабайта данных.

Сервис statista в данном случае предоставляет собственную агрегацию данных, полученных из разных источников. Основным источником является прогноз IDC Global Datasphere Forecast. Оригинальный и актуальный документ стоит $7 500, но сервис statista уже опубликовал единственное интересное значение.

Интересно, что в исследовании компании HealthIT от 2023 было сказано, что прогноз к 2025 — 175 зеттабайт данных. В качестве источников указаны уже известная statista и отчет Seagate — IDC The Digitization of the World From Edge to Core (ноябрь 2018). Видимо, они делают очень точные предсказания. Также в этом исследовании можно найти не менее интересные статьи:

Cisco Annual Internet Report (2018–2023) — большое исследование Cisco в области использования интернета людьми.
internetlivestats.com — сервис, который показывал «статистику» использования интернета. Источниками указаны исследования 2010-х годов и алгоритм экстраполяции. На текущий момент сайт загружается, а числа — нет.

Другой производитель накопителей, Western Digital, в своем блоге говорит о 173.4 зеттабайт данных в 2024.

В статье компании Soax упоминают 147 зеттабайт данных в 2024 году и 185 — в 2025. Эта статья также интересна сводной таблицей «Количество дата-центров по странам».

Особняком держится сайт live-counter.com, который сообщает всего о 30 зеттабайтах в 2026.

Большинство источников сходятся, что размер интернета в 2025 году — 170–185 зеттабайт. Для дальнейших расчетов возьмем число 175 ЗБ. Почему? Потому что значения и так примерные, а числа, кратные пятерке, немного приятнее считать.

Итак, у нас есть информационный объем интернета. Время перекладывать его в накопители.

Интернет в ДНК и на дисках

Какие накопители стоит использовать, чтобы мысленно разместить на них весь интернет и посчитать массу? Жесткие диски? Может быть твердотельные накопители? Некоторые из исследователей до меня посчитали это слишком скучным. Другое дело — дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — полимерная молекула, обеспечивающая хранение и передачу генетической программы в живых организмах.

Хранение компьютерных данных в формате ДНК может звучать футуристично, но исследования в этой области ведутся с 1950-х. В марте 2017 года вышла научная статья «DNA Fountain enables a robust and efficient storage architecture» (Метод DNA Fountain обеспечивает надежную и эффективную архитектуру хранения данных) за авторством Янива Эрлиха (Yaniv Erlich) и Дины Зиелински (Dina Zielinski), в которой описывается метод хранения компьютерных данных в ДНК с плотностью хранения 215 петабайт на грамм.

Любопытно, что через три месяца после публикации научной статьи Microsoft выпускает пресс-релиз, в котором обещает к 2020 году построить ДНК-хранилище в облаке. В тексте, правда, плотность хранилища на один петабайт больше, чем в научной работе, но порядок величин определен. Вычисляем, учитывая, что 175 ЗБ = 175 000 000 ПБ.

${175\,000\,000\text{ ПБ}} \colon {215\text{ ПБ/г}} \approx 813\,954\text{ г} \approx 814\text{ кг}$

Получилось чуть меньше заявленных ранее 960 кг. Если использовать степени двойки (1 ЗБ = 1024 ЭБ) и конвертировать 175 ЗБ как 183 500 800 ПБ, масса составит примерно 853 кг. Впрочем, современные исследования предлагают плотность в 500 раз больше — до 117 эксабайт на грамм, а ДНК-хранилища не появились у каждого второго провайдера инфраструктуры, значит это вид хранилища, все же, не самый популярный. Поэтому пересчитаем в размерах привычных накопителей.

Самым емким жестким диском на текущий момент является Seagate Exos M 36 TB, причем его собственная масса — приблизительно 670 грамм (плотность 0.05 ТБ/г). Вычисляем количество дисков:

${175\,000\,000\text{ ПБ}} \colon {36\text{ ТБ}} ={4\,861\,111\,112 \text{ дисков}}$ ${4\,861\,111\,112 \times 0.67 \text{ кг}} =3\,256\,944\,445 \text{ кг}$

То есть потребуется почти пять миллиардов самых больших жестких дисков общей массой более трех миллионов тонн. Для сравнения, небоскреб «Лахта-Центр» вместе с фундаментом весит 670 000 тонн, а пирамида Хеопса — примерно 6 миллионов тонн.

Kioxia LC9. Источник. — *Kioxia LC9.* *Источник*.

С твердотельными накопителями все несколько сложнее. Самый вместительный накопитель — Kioxia LC9 на 245.76 TB. Однако, такая модель не доступна в свободной продаже. В маркетинговых материалах уделяют внимание производительности накопителя, а не линейным размерам. Поэтому придется обратиться к накопителям, на которые уже делали обзор, например, Solidigm D5-P5336 122.88 TB. Объем в два раза меньше, зато масса известна — 166 грамм. Плотность хранения — 0.74 ТБ/г. Вычисляем.

${175\,000\,000\text{ ПБ}} \colon {122.88\text{ ТБ}} ={1\,424\,153\,646 \text{ дисков}}$ ${1\,424\,153\,646 \times 0.166 \text{ кг}} =236\,409\,505 \text{ кг}$

На твердотельных накопителях интернет существенно легче.

Остался еще один вид хранилища, который стал менее популярным, но до сих пор используется — оптические диски. Самый большой диск — четырехслойный Blu-Ray Disc XL (BDXL) объемом на 128 ГБ. Вес одного такого диска примерно 20 грамм, а плотность хранения — 0,0064 ТБ/г.

${175\,000\,000\text{ ПБ}} \colon {128\text{ ГБ}} = 1,3671875 \times 10^{12}\text{ дисков}$ $1,3671875 \times 10^{12} \times 0.020 \text{ кг} = 27\,343\,750\,000 \text{ кг}$

Получилось очень тяжелое хранилище. С оптическими дисками можно провести еще одну аналогию. Толщина диска — 1.2 мм, дисков, как мы уже посчитали, много. Если складывать оптические диски в столбик один на другой, то чтобы уместить весь интернет, на расстоянии от Земли и до Луны получится уложить четыре полных столбика и четверть пятого.

Снижаем цены на выделенные серверы в реальном времени

Успейте арендовать со скидкой до 35%, пока лот не ушел другому.

Подробнее →

Бонус: 5D-кристаллы

5D-кристаллы. Источник. — *5D-кристаллы.* *Источник*.

Раз уж затрагиваем футуристичные способы хранения вроде ДНК, то можно обратить внимание и на 5D-кристаллы памяти (5D Memory Crystal), они же 5D Eternal. Это технология лазерной записи данных на стеклянную пластину с очень большой плотностью данных. Стеклянная пластина размером с оптический диск, 12 см в диаметре и 1.2 мм толщиной, может вместить до 360 ТБ.

Это тоже экспериментальная технология, поэтому примеров больших накопителей нет. Но массу теоретической пластины можно вычислить, ведь мы знаем ее размеры и среднюю плотность стекла.

$V =πr^2h =3.1415 \times 0.12 \text{ м} \times 0.12 \text{ м} \times 0.0012 \text{ м} = 0.000054285 \text{ м}^3$ $m = \rho V = 2600 \, \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \times 0.000054285 \, \text{м}^3 = 0.141141 \, \text{кг} \approx 141 \, \text{г}$

Получается плотность хранения 2.5 ТБ/г. Пересчитываем массу интернета на 5D-кристаллы:

$175\,000\,000\,000\text{ ТБ} \div 360\text{ ТБ} = 486\,111\,112\text{ (дисков)}$ $486\,111\,112 \times 0.141 \, \text{кг} = 68\,541\,666 \, \text{кг}$

Один такой корабль вместит весь интернет на 5D-кристаллах. И еще останется 30 тысяч тонн на доставки с китайских маркетплейсов. Источник. — Один такой корабль вместит весь интернет на 5D-кристаллах. И еще останется 30 тысяч тонн на доставки с китайских маркетплейсов. *Источник*.

Как и ожидалось, для такого плотного накопителя довольно небольшая масса. 70 тысяч тонн — это масса, которую может с легкостью увезти один морской контейнеровоз.

Когда массы накопителей, в том числе футуристичных, рассчитаны, можно обратиться к другому подходу, в котором масса интернета — это масса непосредственно данных, записанных на накопителях.

Масса интернета, а не носителя

Энергия

Кристофер Уайт (Christopher White), президент компании NEC Laboratories America, предложил посчитать массу данных в интернете через принцип Ландауэра и формулу эквивалентности массы и энергии. Этот способ предлагается исключительно в статье Wired (перевод на ixbt), в которой также информационный объем интернета равен 175 ЗБ.

Принцип Ландауэра гласит, что вычислительная система должна рассеять как минимум определенное количество энергии в виде тепла, когда необратимо уничтожает один бит информации, например, сбрасывает неизвестное состояние 0/1 в фиксированный 0. Формула выглядит следующим образом:

$E \geq E_{\text{min}} = N K_b T \ln 2$

В данной формуле используются следующие значения:

N — количество бит информации.
K_b — постоянная Больцмана, равна 1.381 · 10⁻²³ Дж/К.
T — абсолютная температура системы в Кельвинах. В расчетах примем комнатную температуру 20°C, то есть примерно 293 °К.

С другой стороны предлагается использовать формулу эквивалентности массы и энергии, E=mc². Выражаем массу и подставляем минимальную энергию.

$m = \frac{E_{\text{min}}}{c^2} = \frac{N K_b T \ln 2}{c^2}$

Подготовим некоторые из чисел, чтобы преобразования были очевидны.

Значение N определено в битах (1 байт = 8 бит), следовательно, сперва переводим зеттабайты в байты, а потом умножаем на 8. N = 8 * 175 x 10²¹= 1.4 x 10²⁴ бит. Wired здесь использует степени двойки (зебибайты, 2⁷⁰ байт) и получает коэффициент 1.65. Но главное, что порядок сходится.
Температуру T выбираем комнатной, то есть T = 293 K.
ln2 = 0.69314.
Скорость света c = 299 792 458 м/с, в квадрате — 9 × 10¹⁶м²/с².

Считаем.

$m = \frac{1.4 \times 10^{24} \times 1.381 \times 10^{-23} \times 293 \times 0.693}{9 \times 10^{16}} = 43.61 \times 10^{-15} \, \text{кг} = 4.3 \times 10^{-14} \, \text{кг} = 4.3 \times 10^{-11} \, \text{г}$

После вычисления порядок не сошелся: в Wired насчитали 5,32 x 10⁻¹⁴ грамм. Разница в три порядка намекает на ошибку в единицах измерения: посчитали в килограммах, а назвали граммами. В любом случае, у человечества есть технологии для измерения масс до 10^-21 грамм, так что проблем в измерении быть не должно. Ну кроме того, что в этом способе нет физического объекта для измерения, а масса – это эквивалент энергии, которая выделится при стирании интернета.

Поэтому рассмотрим случаи, когда данные действительно имеют массу.

Данные внутри накопителя

Если не учитывать футуристические накопители вроде ДНК и 5D-кристаллов, то в основном данные хранятся в оперативной памяти, твердотельных накопителях (SSD), и жестких дисках. Магнитные ленты все еще используются, но для совсем холодных резервных копий, а оптические диски и флешки меньше применимы непосредственно к интернету. Разберемся, как работают накопители.

Несколько лет назад я писал цикл статей про устройство твердотельных накопителей и четвертая часть была посвящена физике хранения данных. Если кратко, то для хранения данных используется транзистор с плавающим затвором. Если в затворе есть заряд, то ток не протекает при подаче напряжения, а если нет — то протекает. Получается два состояния, то есть один бит.

Подписывайтесь на мой Telegram‑канал — там можно увидеть заметки по статьям, над которыми работаю и публикую небольшие познавательные посты, а по пятницам традиционно выкладываю мемы.

Хранение одного бита в одном транзисторе называется Single-Level Cell (SLC). Это самый износостойкий, но наименее емкий вид хранилища. В современных SSD используется большая плотность, до пяти бит на транзистор.

В плавающий затвор попадают электроны, масса которых известна. Остается лишь узнать, сколько электронов соответствует одному биту информации. В научной работе «Single-electron phenomena in ultra-scaled floating-gate devices and their impact on electrical characteristics» (Явления, связанные с отдельными электронами в сверхмалых устройствах с плавающим затвором, и их влияние на электрические характеристики) от 2005 года упоминается, что NAND Flash с техпроцессом 90 нм требует 1 000 электронов на бит, а с техпроцессом 65 нм — уже несколько сотен.

В 2015 году в статье «First Detection of Single-Electron Charging of the Floating Gate of NAND Flash Memory Cells» (Первое обнаружение одноэлектронного заряда плавающего затвора ячеек флэш-памяти NAND) отмечается, что NAND с техпроцессом 16 нм заряжаются одним электроном. Современные твердотельные накопители выполнены в техпроцессе 6-7 нм, но имеют плотность до 4 бит на транзистор (16 уровней заряда), что несовместимо с одним электроном.

Интернет разнообразный и, наверняка, где-то используются более старые накопители, а где-то — самые современные. Не будем усложнять вычисления и примем на веру усреднение, что для хранения одного бита на твердотельном накопителе используется 100 электронов. Количество бит в интернете мы считали раньше (1.4 x 10²⁴), умножаем на массу электрона (9.1 x 10^-31кг), и получаем 1.27 x 10^-6 кг или 0.001274 грамм.

Стоит отметить, что это максимальная масса интернета. Наличие электронов в затворе препятствует прохождению тока и трактуется как логический ноль. Это значит, что вычисленная масса возможна только если вообще все данные в интернете равны нулю, а это не так. В среднем вероятность нулей и единиц около 1/2, следовательно, масса интернета, записанного на SSD, в два раза меньше вычисленной, или 0,000637 грамм.

Второе важное уточнение — мир состоит не на 100% из SSD. Статья в блоге Seagate утверждает, что к 2028 году ожидается 75% HDD, 12% SSD и 13% магнитных лент. То есть вычисленное значение можно делить еще на 10 и переходить к жестким дискам.

Внутри жесткого диска есть быстро вращающиеся пластины, покрытые тонким ферромагнитным слоем. При записи головка создает локальное магнитное поле и переворачивает намагниченность участка дорожки. Данные хранятся в ориентации магнитных доменов материала. Аналогичный принцип применяется в магнитных лентах.

На этом подсчеты массы данных в накопителях можно завершать. На жестком диске данные записаны в виде физического положения компонентов диска (магнитного слоя), следовательно, масса накопителя не изменяется при записи данных.

Масса инфраструктуры

Мы рассчитали массу интернета, записанного на накопители одного типа, рассчитали насколько изменяется масса накопителей при записи. Но это не все. Интернет — это не только данные, но и тысячи дата-центров, сотни тысяч серверов и километры кабелей. Сервис Datacentermap показывает, что на текущий момент в списке 11 426 дата-центров в 179 странах мира.

К сожалению, здесь я вынужден прекратить даже приблизительные расчеты из-за недостатка данных. Про самый крупный дата-центр, China Telecom Data Center во Внутренней Монголии (Китай), известны только площадь (10.7 миллионов кв. м) и подводимая мощность (150 МВт). Ни количества стоек, ни количества серверов.

Более того, сервер — это относительное понятие. Это может быть как Raspberry Pi массой около 50 грамм, так и мощные системы для ИИ, массой 160 кг. Такая же проблема с сетевым оборудованием: одноюнитовые коммутаторы могут весить до 10 кг, но есть и устройства массой около 700 кг.

Однако некоторая часть инфраструктуры задокументирована лучше — подводные кабели, ведь существует интерактивная карта подводных кабелей. Суммарная длина всех подводных кабелей составляет более миллиона километров. Масса одного километра кабеля мелководного заложения может достигать трех тонн. Глубоководные кабели легче, так как нет угрозы повреждения рыболовством и судоходством, поэтому на них меньше защиты.

Кабель Marea между Испанией и США протяженностью 6 600 км весит 4 650 тонн. Так что если усреднить до тонны на километр, мы получаем миллион тонн одной только подводной кабельной инфраструктуры.

Заключение

Интернет — это распределенная система, которую нельзя достоверно взвесить ни в информационном смысле, ни в физическом. Однако мы можем выбрать некоторый подход и примерно оценить массу интернета в реалистичных сценариях.

Если весь интернет собрать на хранилищах в одном месте:

814 кг в ДНК-хранилищах.
236 409 505 кг в SSD.
3 256 944 445 кг в HDD.
68 541 666 кг в 5D-кристаллах на основе стекла.
27 343 750 000 кг в оптических дисках.

Если считать массу, эквивалентную энергии, которая выделится при стирании интернета, то получается 4.3 x 10^-11г. Если считать массу непосредственно информации, то значение не превышает 0.001274 грамм. Масса же всей инфраструктуры трудновычислима, поэтому, как это делается в научных работах, оставим ее как вектор будущих работ.

Сколько весит интернет: считаем массу данных и их хранилищ