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(lián)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(xiàn)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(tǒng)計中國互聯(lián)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(xiàn)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(tǒng)廠商共同攜手，以及實現(xiàn)整個系統(tǒng)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(lián)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(lián)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(lián)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(tǒng)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(lián)網系統(tǒng)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(lián)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(tǒng)、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(xié)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(lián)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(tǒng)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(lián)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(xiàn)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(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(tǒng)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(xié)調數據存放位置，以充分利用在SMR HDD上可以實現(xiàn)的最大存儲容量，以及在融入新興分區(qū)命名空間 (ZNS) 標準的NVMe SSD上可以實現(xiàn)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(tǒng)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(xiàn)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。

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