西部數(shù)據(jù)：ZB時(shí)代的存儲挑戰(zhàn)與應(yīng)對

隨著我們進(jìn)入5G時(shí)代，5G的廣接入激活了萬物，萬物覺醒之后帶來的數(shù)據(jù)的暴漲，中移物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示到今年9月，設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)已經(jīng)超越了人產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，IDC的報(bào)告指出，現(xiàn)在每一年人類所創(chuàng)造的數(shù)據(jù)總量都相當(dāng)過去人類歷史中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的總和。根據(jù)預(yù)測，2023年人類數(shù)據(jù)的產(chǎn)生將會超過103個(gè)ZB(數(shù)據(jù)單位量級GB\TB\PB\EB\ZB)!在你閱讀這段文字的時(shí)候，全球就產(chǎn)生了如此多的數(shù)據(jù)(這個(gè)似乎還沒有統(tǒng)計(jì)中國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù))

正如西部數(shù)據(jù)在產(chǎn)品市場部副總裁朱海翔在西部數(shù)據(jù)媒體發(fā)布會上指出的那樣：“我們正在大踏步的跨入一個(gè)ZB級的數(shù)據(jù)時(shí)代。2018年全球一共產(chǎn)生了32ZB的數(shù)據(jù)，而4年以后這個(gè)數(shù)字會增長到100ZB，催生這個(gè)數(shù)據(jù)爆炸性增長的正是一些新興的應(yīng)用例如5G、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)以及視頻監(jiān)控，或者高清、超高清4K、8K的視頻的廣泛應(yīng)用，但進(jìn)入ZB時(shí)代，存儲卻面臨巨大挑戰(zhàn)。”

西部數(shù)據(jù)公司產(chǎn)品市場部副總裁朱海翔

ZB時(shí)代的巨大挑戰(zhàn)

在9月19日召開的中國閃存市場峰會上，西部數(shù)據(jù)公司高級副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理Steven Craig發(fā)表了“ZB時(shí)代的數(shù)據(jù)存儲核心架構(gòu) - 機(jī)遇，挑戰(zhàn)和階段” 的主題演講，詳細(xì)闡述和分析了存儲業(yè)在大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)。

西部數(shù)據(jù)公司高級副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理Steven Craig

他指出存儲業(yè)目前已經(jīng)有止跌的勢頭，實(shí)際上，自2018年以來，由于各大原廠擴(kuò)大產(chǎn)能，市場供過于求、智能手機(jī)出貨量下滑、PC需求疲軟。不過，好的方面是到6月份，NAND Flash價(jià)格開始止跌，“最近市場已經(jīng)看到有觸底的趨勢，整個(gè)NAND Flash行業(yè)已經(jīng)結(jié)束了下行，而且已經(jīng)開始爬坡。”他指出，“目前產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)健康的循環(huán)期，整個(gè)行業(yè)的收入特別是閃存收入已經(jīng)開始上升，如此樂觀的預(yù)計(jì)主要來源于可預(yù)見的海量數(shù)據(jù)存儲需求。”

不過，Steven Craig指出，雖然行業(yè)轉(zhuǎn)好但是存儲也卻面臨一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，那就是存儲產(chǎn)業(yè)的增長速度追不上數(shù)據(jù)增長的速度。

從過去的數(shù)據(jù)看，2018年全球生成了32ZB的數(shù)據(jù)但是只有5ZB的數(shù)據(jù)存儲下來，預(yù)計(jì)到2023年，全球會有103ZB數(shù)據(jù)產(chǎn)生，但是能存儲的數(shù)據(jù)只有12ZB!所以只有不到10%的數(shù)據(jù)被存儲!

因此，全球產(chǎn)生和留存數(shù)據(jù)有一個(gè)巨大的鴻溝，而數(shù)據(jù)將是未來的“石油”，更是人工智能的基石，如何盡量保存更多數(shù)據(jù)?這是整個(gè)存儲行業(yè)需要解決的重要問題。

西部數(shù)據(jù)的應(yīng)對之道

他指出，目前存儲業(yè)界的主要舉措是增加存儲介質(zhì)密度，就是通過增加平面閃存孔的密度來提升存儲容量，如采用提升3D NAND的層數(shù)，目前3D NAND的層數(shù)已經(jīng)提高到96層，但是這樣的提升挑戰(zhàn)也越來越大。

而且這樣的提升帶來了巨大的資本支出，所以這樣的提升越來越難了

他認(rèn)為可以從基礎(chǔ)存儲邏輯上提升存儲密度，目前存儲架構(gòu)已經(jīng)從從MLC到TLC，西部數(shù)據(jù)也發(fā)布了三款TLC工業(yè)級產(chǎn)品，這是工業(yè)界首次采用TLC產(chǎn)品，“而QLC架構(gòu)一個(gè)存儲單元可以存儲4個(gè)比特，可以大幅度提升數(shù)據(jù)中心的存儲密度。QLC未來可以發(fā)展到PLC，它在一個(gè)存儲單元可以存儲5個(gè)單元。”他指出，“但是QLC在大規(guī)模部署方面，有寫入、寫放大等很多困難。”

朱海翔補(bǔ)充說西部數(shù)據(jù)要解決QLC在數(shù)據(jù)中心批量部署的寫入問題，寫放大問題，不能停留在介質(zhì)本身，要重新看整個(gè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)架構(gòu)，通過開源、通過標(biāo)準(zhǔn)化，和業(yè)界各方攜手共同推動問題解決。

“西部數(shù)據(jù)公司在6月份推出分區(qū)存儲技術(shù)后，和全球幾乎所有大型云服務(wù)商，包括中國大型云服務(wù)商和大型OEM系統(tǒng)廠商共同攜手，以及實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)層面的智能化的數(shù)據(jù)安全，并一起攜手推動QLC在數(shù)據(jù)中心大規(guī)模部署。”朱海翔指出。

在閃存峰會期間，西部數(shù)據(jù)也在中國向全球首次發(fā)布專為工業(yè)4.0時(shí)代和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計(jì)的三款全新解決方案——iNAND IX EM132嵌入式閃存盤，它是西部數(shù)據(jù)首款基于3D NAND技術(shù)專為工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備構(gòu)建的e.MMC EFD，最大容量已經(jīng)提升到256GB。其他兩款產(chǎn)品所是西部數(shù)據(jù)的 IX LD342 SD存儲卡和IX QD342 microSD存儲卡，它們都具有強(qiáng)大的生命周期，能以其高耐用的產(chǎn)品性能支持工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的存儲需求。

朱海翔指出此次發(fā)布的新產(chǎn)品采用先進(jìn)的、具有高耐久度的3D NAND技術(shù)，以多種產(chǎn)品形態(tài)為工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供適用于工業(yè)級市場領(lǐng)域的解決方案，可應(yīng)用于邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)、機(jī)器人、醫(yī)療和監(jiān)測/安防等領(lǐng)域，同時(shí)為工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用領(lǐng)域提供方案。

在閃存峰會的展會上，也展示了這三款新品。

朱海翔表示西部數(shù)據(jù)工業(yè)級存儲產(chǎn)品是在惡劣環(huán)境(如高溫、潮濕、極端海拔或強(qiáng)振)下保證設(shè)備存儲正常運(yùn)行的理想解決方案。這些解決方案能夠通過延長數(shù)據(jù)保存期限而存儲和處理更多數(shù)據(jù)。

西部數(shù)據(jù)的高管親自站臺給觀眾介紹幾款新品。

由左至右：西部數(shù)據(jù)公司全球產(chǎn)品市場部總監(jiān)-萬君玫女士，西部數(shù)據(jù)公司產(chǎn)品市場部副總裁-朱海翔先生和西部數(shù)據(jù)公司產(chǎn)品市場部總監(jiān)-張丹女士

朱海翔接受媒體專訪時(shí)介紹此次幾款重點(diǎn)產(chǎn)品。

據(jù)他介紹，西部數(shù)據(jù)iNAND IX EM132嵌入式閃存盤是公司首款專為工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計(jì)的3D NAND e.MMC，其中搭載了西部數(shù)據(jù)的高可靠性64層3D NAND技術(shù)。該產(chǎn)品有兩種版本的寬溫范圍，分別是-25°C至+ 85°C以及-40°C至85°C。西部數(shù)據(jù)公司將該產(chǎn)品的e.MMC使用壽命延長并超過了2D NAND，為基于高級操作系統(tǒng)、傳感器融合和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的工業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用提供更高的容量選擇。該產(chǎn)品還有專為密集型工業(yè)工作負(fù)載而設(shè)計(jì)的功能特性。

包括：

- 高級運(yùn)行狀況管理

- 熱管理

- 能分區(qū)

- 自動和手動讀刷新

- 強(qiáng)大的電源管理

- 達(dá)到JEDEC(固態(tài)技術(shù)協(xié)會)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)保持力

而新款西部數(shù)據(jù)工業(yè)級IX LD342 SD存儲卡和IX QD342 micro SD存儲卡是針對工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)市場的高耐久度SD存儲卡和microSD存儲卡，它們?yōu)镺EM商、經(jīng)銷商、分銷商、集成商和工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了高度耐用的產(chǎn)品特性，為新興工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域帶來更好的靈活性：

·采用西部數(shù)據(jù)領(lǐng)先的3D NAND技術(shù)

·提供16GB至512GB的容量選擇

·高耐用性(3,000 P/E循環(huán))保證了更長的使用壽命

·存儲卡的運(yùn)行狀況管理可以檢測存儲卡的剩余耐用程度，并在需要時(shí)主動對存儲卡進(jìn)行維護(hù)

分區(qū)存儲：西部數(shù)據(jù)解決ZB級存儲挑戰(zhàn)的大招

除了以上的舉措和新品外，Steven Craig還支持與迎接ZB時(shí)代挑戰(zhàn)可以從重構(gòu)存儲架構(gòu)方面下手，具體的措施就是采用分區(qū)存儲技術(shù)提高效率，智能化存儲數(shù)據(jù)。

他指出針對下一代數(shù)據(jù)發(fā)展，業(yè)界需要新的數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)--就是可編程的去集群化基礎(chǔ)架構(gòu)。由于越來越多的數(shù)據(jù)具有順序?qū)懭氲奶匦?，例如視頻、物聯(lián)網(wǎng)/邊緣數(shù)據(jù)、監(jiān)控，以及可以分組或“分區(qū)化”成更大數(shù)據(jù)塊(如大型人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)集)的數(shù)據(jù)，這樣可以加速推廣分區(qū)存儲設(shè)備，對工作負(fù)載進(jìn)行合理優(yōu)化，從而提高性能和效率，更早的實(shí)現(xiàn)總體擁有成本的降低。

朱海翔也補(bǔ)充說通過分區(qū)存儲技術(shù)可以從全新的維度幫助整個(gè)行業(yè)，尤其是在數(shù)據(jù)中心快速的部署最高存儲密度的QLC。

分區(qū)存儲的本質(zhì)是通過在存儲部件中建立不同的分區(qū)，根據(jù)數(shù)據(jù)的不同類型在存儲固件中存儲、轉(zhuǎn)移和管理數(shù)據(jù)，會提高整個(gè)存儲效能。并且作為定制化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)可以把控制和智能協(xié)同從原來的系統(tǒng)硬件層面下沉到系統(tǒng)存儲部件的層面。

西部數(shù)據(jù)提出的是基于開源技術(shù)的分區(qū)存儲技術(shù)提案,這套新的存儲技術(shù)不僅包含了開源工具和文件系統(tǒng)支持,還包括了面向數(shù)據(jù)中心的SMR(疊瓦式磁記錄)超大容量HDD以及ZNS NVMe SSD開發(fā)平臺。

通過分區(qū)存儲可以賦能應(yīng)用層、主機(jī)和存儲互相協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)存放位置，以充分利用在SMR HDD上可以實(shí)現(xiàn)的最大存儲容量，以及在融入新興分區(qū)命名空間 (ZNS) 標(biāo)準(zhǔn)的NVMe SSD上可以實(shí)現(xiàn)的更好的耐久性和可預(yù)測的低延遲和QoS(服務(wù)質(zhì)量)性能。

ZNS是NVMe標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃內(nèi)的新特性，也是對SMR技術(shù)的補(bǔ)充，它讓開發(fā)人員在共同的軟件堆棧下可以不分存儲介質(zhì)類型有效的調(diào)用SMR和ZNS。Steven預(yù)計(jì)到2023年，西部數(shù)據(jù)公司將在SMR上提供50%的HDD 容量，而客戶可以利用其SMR應(yīng)用開發(fā)成果涵蓋高容量ZNS SSD。SMR和ZNS也將通過提供智能化應(yīng)用架構(gòu)成為當(dāng)前和未來ZB級數(shù)據(jù)時(shí)代的關(guān)鍵基石。

可以說，SMR和ZNS正在從根本上重塑云和企業(yè)數(shù)據(jù)中心，以確保在未來能夠長期節(jié)約總體擁有成本。隨著生態(tài)系統(tǒng)的不斷發(fā)展和SMR的推廣，西部數(shù)據(jù)致力于在提供高容量的同時(shí)不斷演進(jìn)能源輔助磁記錄技術(shù)。

Steven指出目前西部數(shù)據(jù)Ultrastar DC HC620 SMR15TB硬盤已批量出貨。此外，在展臺上西部數(shù)據(jù)還展出了20TB SMR HDD，不過這款產(chǎn)品預(yù)計(jì)2020年才會發(fā)貨。

總之，引入智能化數(shù)據(jù)存儲機(jī)制和提升存儲密度，ZB時(shí)代的存儲難題有望緩解，但是需要真正解決挑戰(zhàn)還需要西部數(shù)據(jù)這樣的公司和業(yè)界攜手合作。

“西部數(shù)據(jù)有一個(gè)非常重要的優(yōu)勢，就是垂直整合或垂直創(chuàng)新能力。以閃存為例，我們以NAND技術(shù)為核心，從晶圓的制造、封裝，到我們的固件、控制器以及最后的測試，可以根據(jù)不同的應(yīng)用推出更適合相關(guān)應(yīng)用市場的解決方案，我們可以在這么多個(gè)不同元素間更好地實(shí)現(xiàn)配合，更好的創(chuàng)新，能夠推出更符合各個(gè)行業(yè)發(fā)展需求的存儲解決方案。”

由于西部數(shù)據(jù)所年來助力消費(fèi)者在各種設(shè)備上創(chuàng)建、體驗(yàn)和保存數(shù)字內(nèi)容，為消費(fèi)者創(chuàng)造出最佳產(chǎn)品和多樣化服務(wù)，因此在中國閃存市場峰會西部數(shù)據(jù)榮獲存儲產(chǎn)業(yè)“最佳品牌影響力”獎項(xiàng)，期待西部數(shù)據(jù)為全球存儲業(yè)帶來更多創(chuàng)新解決方案。

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