2月27日，中共中央、國務院正式印發(fā)《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》），明確提出要夯實數(shù)字中國建設基礎：一是打通數(shù)字基礎設施大動脈，優(yōu)化各種級別數(shù)據中心的合理梯次布局；二是暢通數(shù)據資源大循環(huán)，加速釋放商業(yè)數(shù)據價值潛能。
此舉意義非凡，不僅為國家數(shù)字經濟發(fā)展下一階段發(fā)展定調，更標志著高水平數(shù)據中心的建設將成為大勢所趨。
近幾年，從新基建戰(zhàn)略提出、數(shù)據要素化寫入《市場化配置意見》到《規(guī)劃》的正式出爐，國家頻頻出手，推出一系列針對數(shù)字經濟的戰(zhàn)略舉措，背后的深層次原因在于：數(shù)字經濟的持續(xù)高速發(fā)展，讓數(shù)據成為最重要的生產要素，同時也帶來了一個前所未有的數(shù)據大爆炸時代，而海量規(guī)模的數(shù)據、復雜的基礎設施環(huán)境、落后的數(shù)據存儲架構等與釋放數(shù)據價值之間的“矛盾”愈發(fā)突出。
因此，業(yè)界普遍意識到，在數(shù)據大爆炸時代中，企業(yè)與組織數(shù)字化轉型和智能化升級的下一階段，數(shù)據中心基礎設施變革勢在必行。這其中，數(shù)據存儲也將開啟全新的創(chuàng)新局面，大容量硬盤不可或缺，將成為數(shù)據中心乃至整個數(shù)字經濟發(fā)展的牢固基石。
數(shù)據存儲挑戰(zhàn)嚴峻
IDC預計，到2025年，中國將成為全球最大的數(shù)據圈。
事實的確如此：在國內醫(yī)療領域，大部分三甲醫(yī)院都在大力發(fā)展精準醫(yī)療，從每天收集的各種海量醫(yī)療數(shù)據中進行分析與挖掘；在金融領域，除了內部各種業(yè)務數(shù)據之外，金融機構也開始收集海量的動物、天氣、環(huán)境數(shù)據，利用AI技術為業(yè)務決策提供精準支持；在互聯(lián)網領域，每一晚的電商直播就能產生PB級規(guī)模的數(shù)據，互聯(lián)網公司需要根據法規(guī)保存直播數(shù)據三個月之久；在AI+Science領域，蛋白質結構預測、流體力學仿真等產生大量寶貴的數(shù)據……
如今，隨著云計算、大數(shù)據、AI等技術的應用，身處不同行業(yè)的用戶都不約而同的表達著同一個訴求：即需要將所有數(shù)據都存儲下來。但在數(shù)據爆炸性增長的長期趨勢下，數(shù)據存儲卻面臨著前所未有的挑戰(zhàn)：
首先，數(shù)據增長速度與存儲容量之間的突出矛盾：眾所周知，過去，很多企業(yè)的數(shù)據主要是結構化的業(yè)務數(shù)據，數(shù)據規(guī)模通常達到TB級規(guī)模；如今，很多企業(yè)除了傳統(tǒng)業(yè)務數(shù)據之外，需要存儲大量半結構化或非機構化數(shù)據，PB級數(shù)據容量成為一種新常態(tài)。而存儲容量的亟待持續(xù)突破，以滿足用戶數(shù)據爆炸性增長的需求。
其次，業(yè)務永續(xù)在線與存儲性能之間的突出矛盾：疫情三年，極大推動了各個行業(yè)的數(shù)字化進程，業(yè)務加速在線化和線上化。如今，無論是核心業(yè)務系統(tǒng)，還是非核心業(yè)務系統(tǒng)，均強調業(yè)務的連續(xù)性和用戶體驗，不同應用對于數(shù)據存儲的性能和穩(wěn)定性渴求持續(xù)提升。
第三，存儲的總體擁有成本與存儲需求之間的突出矛盾：IDC調研數(shù)據顯示，當前企業(yè)的數(shù)據存儲量還不到數(shù)據產生總量的2%，大部分數(shù)據迫不得已被拋棄或者丟失，其中很關鍵的原因就是存儲的成本過高；另外，數(shù)據中心的能耗持續(xù)增加，數(shù)據存儲設備的能耗占比較高，也提升了存儲的綜合成本。因此，受制于昂貴的存儲成本，很多企業(yè)無法完成海量數(shù)據的存儲、管理等任務。
歸根結底，在釋放數(shù)據價值的強烈需求下，數(shù)據存儲需要在架構、技術層面進行大膽創(chuàng)新，以幫助用戶解決上述挑戰(zhàn)。事實上，近年來大容量硬盤的興起，恰恰是產業(yè)界渴望取得突破、滿足用戶需求最好證明。
例如，作為全球存儲行業(yè)領導者的西部數(shù)據，無疑是大容量硬盤的創(chuàng)新者與引領者。近年來，西部數(shù)據持續(xù)推出系列創(chuàng)新性的大容量硬盤產品Ultrastar DC HC系列，在架構層面采取突破傳統(tǒng)存儲界限的全新閃存增強型磁盤架構設計--OptiNAND技術，通過集成SoC和iNAND，以及結合CMR等技術，讓存儲的性能、容量和成本取得階段性突破，從而幫助用戶應對數(shù)據存儲的諸多挑戰(zhàn)。
大容量硬盤：西部數(shù)據有招
從2021年開始，西部數(shù)據陸續(xù)推出了基于OptiNAND技術的Ultrastar DC HC560 、HC570和HC 670 HDD等多款產品，容量也從20TB提升到26TB，以豐富的產品滿足不同用戶的存儲需求。
下面，我們以西部數(shù)據Ultrastar DC HC570為例，看看這款大容量硬盤與過去傳統(tǒng)硬盤有何區(qū)別，是否能夠滿足用戶們在容量、性能、成本等方面的新需求。
西部數(shù)據Ultrastar DC HC570定位是數(shù)據中心硬盤，具備7200RPM轉速、512MB緩存、氦氣密封等，在成熟的單碟2.2TB氦氣封裝技術上實現(xiàn)了10碟更高的面密度，在容量層面相當能打。
另外，Ultrastar DC HC570采用第二代三階的尋軌定位系統(tǒng)，針對10碟機械設計進行優(yōu)化，使用了更薄的碟片和更小的PCBA，更加堅固的機械設計，在可靠性和安全性等方面能夠經受數(shù)據中心各種應用的苛刻考驗。
例如，Ultrastar DC HC570支持每年高達550TB的寫入工作負載，MTBF（平均無故障工作時間）達到250萬小時，年度故障率（AFR）保持在0.35%，外加5年質保，可以為數(shù)據中心用戶提供堅實保障。而ArmorCache寫緩存數(shù)據安全保護功能，則可以為用戶提供寫緩存啟用模式 (WCE)的性能和寫緩存禁用模式(WCD)的數(shù)據保護，在斷電等突發(fā)情況下，有效保護數(shù)據不丟失。
更加難能可貴的是，Ultrastar DC HC570在性能層面實現(xiàn)突破，有別于過去傳統(tǒng)的混合式驅動器（SSHD），Ultrastar DC HC570在OptiNAND技術的加持下，性能表現(xiàn)出色，持續(xù)傳輸速率達到269MB/s；加上ArmorCache功能，Ultrastar DC HC570在寫緩存禁用模式(WCD)模式下性能突出。相比于非OptiNAND HDD，Ultrastar DC HC570的IOPS和吞吐量提升高達40%。
在成本層面，Ultrastar DC HC570由于能夠帶來更高的存儲密度，可以顯著降低數(shù)據中心存儲的總體用用成本。例如，數(shù)據中心如果從18TB遷移到22TB，機架數(shù)量將會減少18%，單TB功耗會降低17%，單TB成本降低10-15%。以新建1000個機柜、單機柜平均功耗為15kW的中小型數(shù)據中心為例，如果采用22TBUltrastar DC HC570，則有望每年降低數(shù)據中心上千萬的運營成本。
總體來看，西部數(shù)據Ultrastar DC HC570在容量、性能、成本等方面均取得了進一步的突破，具備高性能、高擴展、高可靠、易管理維護等特性，廣泛適用于云計算、虛擬化、數(shù)據庫、文件共享、票據影像、HPC、視頻監(jiān)控、歸檔備份、裸盤映射、高并發(fā)等場景，能夠為千行百業(yè)用戶的海量數(shù)據提供保障。
大容量硬盤背后的核心技術
西部數(shù)據Ultrastar DC HC570的出色表現(xiàn)，要得益于西部數(shù)據近年來對于大容量硬盤諸多技術的大膽創(chuàng)新。事實上，除了2.5寸垂直磁記錄 (PMR)、氦氣封裝HDD、疊瓦式磁記錄 (SMR)等技術之外，西部數(shù)據又陸續(xù)推出了能量輔助磁記錄 (ePMR)、三階尋軌定位系統(tǒng) (TSA)等技術；2021年之后，更是推出了具有變革意義的OptiNAND技術，讓大容量硬盤的技術范兒十足。
西部數(shù)據Ultrastar DC HC570有別于過去的混合硬盤（Hybrid Drive），關鍵在于OptiNAND核心技術。與混合硬盤兩層（two-tier）的設計架構相比，OptiNAND技術采用全新設計，將iNAND UFS(iNANDUniversal Flash Storage)嵌入式閃存與傳統(tǒng)的旋轉磁碟介質垂直集成，并對固件算法和芯片(System-on-Chip,SoC)進行了創(chuàng)新性改進。
可以說，OptiNAND技術大幅提升了元數(shù)據的處理能力，從而減少對DRAM的需求，真正讓大容量硬盤在容量、性能和可靠性方面實現(xiàn)質的突破。
眾所周知，硬盤容量越來越高的情況下，像尋道數(shù)據、定位數(shù)據等運行數(shù)據，一會占部分存儲空間，二則會降低性能。而OptiNAND技術運行數(shù)據存儲在專門優(yōu)化過的iNAND之上，既節(jié)省了磁盤空間，又通過在iNAND中記錄扇區(qū)級別的寫入操作，降低相鄰磁道干擾和消除過多的寫緩存刷新，讓硬盤內部磁盤效率的明顯提高。
此外，與將數(shù)據刷寫到DRAM的前代HDD相比，基于OptiNAND技術的HDD則能夠安全地將把一些關鍵數(shù)據瞬間從磁碟表面轉移到iNAND里面，進一步提升大容量硬盤的可靠性。
而且，西部數(shù)據會持續(xù)推進OptiNAND技術的開發(fā)，將進一步提升容量、性能和可靠性，未來五年有望在單塊采用OptiNAND技術的ePMR HDD容量突破50TB。
面向未來，IDC預測，至2025年，HDD將占企業(yè)級存儲市場銷售份額的82%（以容量計），用于企業(yè)存儲的HDD銷量年復合增長率將高達25%。隨著千行百業(yè)數(shù)字化轉型不斷深入，應用場景日趨豐富、數(shù)據量也將持續(xù)爆炸性增長，像西部數(shù)據Ultrastar DC HC570這種融合多種創(chuàng)新技術的大容量硬盤不可或缺，可以很好地滿足用戶性能、容量、成本上的需求，必然也會迎來更加廣闊的市場舞臺。
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