西部數據：ZB時代的存儲挑戰(zhàn)與應對

　　隨著我們進入5G時代，5G的廣接入激活了萬物，萬物覺醒之后帶來的數據的暴漲，中移物聯網監(jiān)測數據顯示到今年9月，設備產生的數據已經超越了人產生的數據，IDC的報告指出，現在每一年人類所創(chuàng)造的數據總量都相當過去人類歷史中產生數據的總和。根據預測，2023年人類數據的產生將會超過103個ZB(數據單位量級GB\TB\PB\EB\ZB)!在你閱讀這段文字的時候，全球就產生了如此多的數據(這個似乎還沒有統計中國互聯網企業(yè)產生的數據)

　　正如西部數據在產品市場部副總裁朱海翔在西部數據媒體發(fā)布會上指出的那樣：“我們正在大踏步的跨入一個ZB級的數據時代。2018年全球一共產生了32ZB的數據，而4年以后這個數字會增長到100ZB，催生這個數據爆炸性增長的正是一些新興的應用例如5G、人工智能、機器學習以及視頻監(jiān)控，或者高清、超高清4K、8K的視頻的廣泛應用，但進入ZB時代，存儲卻面臨巨大挑戰(zhàn)。”

　　西部數據公司產品市場部副總裁朱海翔

　　ZB時代的巨大挑戰(zhàn)

　　在9月19日召開的中國閃存市場峰會上，西部數據公司高級副總裁兼中國區(qū)總經理Steven Craig發(fā)表了“ZB時代的數據存儲核心架構 - 機遇，挑戰(zhàn)和階段” 的主題演講，詳細闡述和分析了存儲業(yè)在大數據時代的發(fā)展現狀和面臨的挑戰(zhàn)。

　　西部數據公司高級副總裁兼中國區(qū)總經理Steven Craig

　　他指出存儲業(yè)目前已經有止跌的勢頭，實際上，自2018年以來，由于各大原廠擴大產能，市場供過于求、智能手機出貨量下滑、PC需求疲軟。不過，好的方面是到6月份，NAND Flash價格開始止跌，“最近市場已經看到有觸底的趨勢，整個NAND Flash行業(yè)已經結束了下行，而且已經開始爬坡。”他指出，“目前產業(yè)已經進入到一個健康的循環(huán)期，整個行業(yè)的收入特別是閃存收入已經開始上升，如此樂觀的預計主要來源于可預見的海量數據存儲需求。”

　　不過，Steven Craig指出，雖然行業(yè)轉好但是存儲也卻面臨一個很大的挑戰(zhàn)，那就是存儲產業(yè)的增長速度追不上數據增長的速度。

　　從過去的數據看，2018年全球生成了32ZB的數據但是只有5ZB的數據存儲下來，預計到2023年，全球會有103ZB數據產生，但是能存儲的數據只有12ZB!所以只有不到10%的數據被存儲!

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

　　西部數據的應對之道

　　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，目前3D NAND的層數已經提高到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

　　他認為可以從基礎存儲邏輯上提升存儲密度，目前存儲架構已經從從MLC到TLC，西部數據也發(fā)布了三款TLC工業(yè)級產品，這是工業(yè)界首次采用TLC產品，“而QLC架構一個存儲單元可以存儲4個比特，可以大幅度提升數據中心的存儲密度。QLC未來可以發(fā)展到PLC，它在一個存儲單元可以存儲5個單元。”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。”

　　朱海翔補充說西部數據要解決QLC在數據中心批量部署的寫入問題，寫放大問題，不能停留在介質本身，要重新看整個數據的基礎架構，通過開源、通過標準化，和業(yè)界各方攜手共同推動問題解決。

　　“西部數據公司在6月份推出分區(qū)存儲技術后，和全球幾乎所有大型云服務商，包括中國大型云服務商和大型OEM系統廠商共同攜手，以及實現整個系統層面的智能化的數據安全，并一起攜手推動QLC在數據中心大規(guī)模部署。”朱海翔指出。

　　在閃存峰會期間，西部數據也在中國向全球首次發(fā)布專為工業(yè)4.0時代和物聯網設備設計的三款全新解決方案——iNAND IX EM132嵌入式閃存盤，它是西部數據首款基于3D NAND技術專為工業(yè)和物聯網設備構建的e.MMC EFD，最大容量已經提升到256GB。其他兩款產品所是西部數據的 IX LD342 SD存儲卡和IX QD342 microSD存儲卡，它們都具有強大的生命周期，能以其高耐用的產品性能支持工業(yè)和物聯網設備的存儲需求。

　　朱海翔指出此次發(fā)布的新產品采用先進的、具有高耐久度的3D NAND技術，以多種產品形態(tài)為工業(yè)系統設計人員提供適用于工業(yè)級市場領域的解決方案，可應用于邊緣計算網關、機器人、醫(yī)療和監(jiān)測/安防等領域，同時為工業(yè)和物聯網系統設計人員在人工智能和機器學習應用領域提供方案。

　　在閃存峰會的展會上，也展示了這三款新品。

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

　　西部數據的高管親自站臺給觀眾介紹幾款新品。

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

　　朱海翔接受媒體專訪時介紹此次幾款重點產品。

　　據他介紹，西部數據iNAND IX EM132嵌入式閃存盤是公司首款專為工業(yè)及物聯網設備設計的3D NAND e.MMC，其中搭載了西部數據的高可靠性64層3D NAND技術。該產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。西部數據公司將該產品的e.MMC使用壽命延長并超過了2D NAND，為基于高級操作系統、傳感器融合和機器學習技術的工業(yè)和消費應用提供更高的容量選擇。該產品還有專為密集型工業(yè)工作負載而設計的功能特性。

　　包括：

　　- 高級運行狀況管理

　　- 熱管理

　　- 能分區(qū)

　　- 自動和手動讀刷新

　　- 強大的電源管理

　　- 達到JEDEC(固態(tài)技術協會)標準的數據保持力

　　而新款西部數據工業(yè)級IX LD342 SD存儲卡和IX QD342 micro SD存儲卡是針對工業(yè)及物聯網市場的高耐久度SD存儲卡和microSD存儲卡，它們?yōu)镺EM商、經銷商、分銷商、集成商和工業(yè)系統設計人員提供了高度耐用的產品特性，為新興工業(yè)應用領域帶來更好的靈活性：

　　·采用西部數據領先的3D NAND技術

　　·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

　　·存儲卡的運行狀況管理可以檢測存儲卡的剩余耐用程度，并在需要時主動對存儲卡進行維護

　　分區(qū)存儲：西部數據解決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時代挑戰(zhàn)可以從重構存儲架構方面下手，具體的措施就是采用分區(qū)存儲技術提高效率，智能化存儲數據。

　　他指出針對下一代數據發(fā)展，業(yè)界需要新的數據中心結構--就是可編程的去集群化基礎架構。由于越來越多的數據具有順序寫入的特性，例如視頻、物聯網/邊緣數據、監(jiān)控，以及可以分組或“分區(qū)化”成更大數據塊(如大型人工智能/機器學習數據集)的數據，這樣可以加速推廣分區(qū)存儲設備，對工作負載進行合理優(yōu)化，從而提高性能和效率，更早的實現總體擁有成本的降低。

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

　　分區(qū)存儲的本質是通過在存儲部件中建立不同的分區(qū)，根據數據的不同類型在存儲固件中存儲、轉移和管理數據，會提高整個存儲效能。并且作為定制化數據基礎架構可以把控制和智能協同從原來的系統硬件層面下沉到系統存儲部件的層面。

　　西部數據提出的是基于開源技術的分區(qū)存儲技術提案,這套新的存儲技術不僅包含了開源工具和文件系統支持,還包括了面向數據中心的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)存儲可以賦能應用層、主機和存儲互相協調數據存放位置，以充分利用在SMR HDD上可以實現的最大存儲容量，以及在融入新興分區(qū)命名空間 (ZNS) 標準的NVMe SSD上可以實現的更好的耐久性和可預測的低延遲和QoS(服務質量)性能。

　　ZNS是NVMe標準規(guī)劃內的新特性，也是對SMR技術的補充，它讓開發(fā)人員在共同的軟件堆棧下可以不分存儲介質類型有效的調用SMR和ZNS。Steven預計到2023年，西部數據公司將在SMR上提供50%的HDD 容量，而客戶可以利用其SMR應用開發(fā)成果涵蓋高容量ZNS SSD。SMR和ZNS也將通過提供智能化應用架構成為當前和未來ZB級數據時代的關鍵基石。

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

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

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

　　“西部數據有一個非常重要的優(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，可以根據不同的應用推出更適合相關應用市場的解決方案，我們可以在這么多個不同元素間更好地實現配合，更好的創(chuàng)新，能夠推出更符合各個行業(yè)發(fā)展需求的存儲解決方案。”

　　由于西部數據所年來助力消費者在各種設備上創(chuàng)建、體驗和保存數字內容，為消費者創(chuàng)造出最佳產品和多樣化服務，因此在中國閃存市場峰會西部數據榮獲存儲產業(yè)“最佳品牌影響力”獎項，期待西部數據為全球存儲業(yè)帶來更多創(chuàng)新解決方案。