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數字時代,存儲技術的布局路徑

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從5G、云計算、大數據到人工智能、物聯網……技術的創新正在推動千行百業的飛速發展,數據作為核心資產,已經成為推動業務創新與可持續發展的重要生產要素。在數據經濟和當前“數據爆炸”時代推動下,如何存好、管好、用好數據,打造綠色的數據存儲方案,真正釋放數據價值,成為存儲企業與使用者需要面對的共同問題。

存儲產業作為數字經濟時代的重要基礎支撐,正迎來前所未有的發展機遇,存儲在介質和架構等多方面也不斷取得突破。



更安全、可靠的存儲成為時代需求

人類文明的發展,就是一部數據記錄與傳承的歷史。

5000多年前,在文字出現之前,人類通過結繩記事進行信息記錄與傳遞;3000多年前,人們將文字刻在龜甲與獸骨上記錄當時的社會生活。以此,點燃了人類文明的火種。

后來,隨著工藝技術的進步,逐漸有了竹簡木牘、紙張縑帛,人們可以更好地記錄信息(歷史、文化和技能),對人類文明的記錄和傳承起著重大的推進作用。

隨著上世紀計算機的發明,人類進入數字時代,1956年IBM發明了世界上第一個硬盤(容量只有3.75Mb),以硬盤為核心的磁介質很長時間一直是主流介質。80年代提出了磁盤陣列技術,將多個獨立磁盤通過控制器統一管理,讓用戶像用大硬盤一樣方便,這就是磁盤陣列的產生。磁盤陣列已成為當前我們所有數據中心,包括一些服務器后臺配備的基本存儲形式。



IBM 350 RAMAC

從數據的產生、處理到最后消亡,整個數據的全生命周期都離不開存儲。大數據時代,爆炸增長的數據一定離不開存儲的支撐,用戶對存儲主要的訴求就是不能丟、訪問的時候不能停、也不能等,隨訪隨得成為最大的希冀。

且當下,數據存儲已成為經濟高質量發展的基石,數據能否“存得下、存得好”關乎數字基礎設施能否“行得穩”,關乎數字經濟發展能否 “跑得快、跑得遠”,關乎數據要素能否“接地氣”切實帶來生產生活進步、促進經濟社會高質量發展,在數字經濟的發展正如火如荼的當下,存儲肯定是要走向更快、更可靠和更安全。

2022年12月23日,存儲產業技術創新戰略聯盟和中國電子技術標準化研究院聯合編寫的《存儲產業標準化白皮書(2022)》正式發布,它結合“十四五”規劃重要精神、存儲產業發展情況及國內存儲產業標準化工作現狀,提出新一代存儲產業標準化體系框架和建議,推動國內存儲標準化工作的發展,引導國內存儲技術方向,解決存儲關鍵技術問題,推動中國存儲標準走向全世界。

存儲產業的發展路徑

21世紀,信息技術以爆炸式的速度發展,互聯網的普及,手機的崛起,使得整個社會的數字化進展大幅加快。由此帶來的數據增長,也是驚人的。存儲的物理介質目前主要有磁、光、電三種,磁從軟盤、磁帶到硬盤,現在用的比較多的就是硬盤。光就是CD、DVD、藍光存儲等等。電就是半導體存儲,包括內存條、DRAM,還有目前常用的閃存存儲(NAND Flash),以及用閃存構成的固態盤等。傳統HDD硬盤盡管在不斷提升自己的容量和性能,但仍然無法滿足時代的需要,半導體存儲迅速崛起。還有下一代的半導體存儲正在研發和醞釀中,包括相變PRAM、阻變RRAM、磁阻MRAM等等。

IDC預測,到2025年,全球將產生175ZB(每ZB等于一萬億GB)的數據。信息存儲支撐著這種數據經濟,使半導體存儲器幾乎滲透到日常生活的方方面面,并為更廣泛的半導體生態系統的發展設定了步伐。

固態盤是以閃存芯片NAND Flash為基礎構成的,由于閃存盤去掉了機械結構,在容量、性能、可靠性、能耗上都顯著優于機械硬盤。從存儲設備來看,固態盤代替硬盤是國際上總的發展趨勢。

從存儲系統維度看,集中式架構和分布式架構兩種產品形態長期共存、不斷創新。

近年來,隨著固態硬盤(SSD)高速介質的應用越來越廣泛,集中式存儲的架構也在漸漸往全閃存儲架構的方向演進,并最終會成為主流的方向。據IDC統計,2021年集中式存儲占中國企業級存儲市場55.6%的份額。集中式存儲中的全閃存儲因其性能及SSD介質成本不斷降低等優勢,在2021年增速達到15.9%,市場份額占比高速增長,成為用戶關鍵應用系統的新選擇。



中國集中式存儲市場全閃預測

分布式存儲因其支持塊、文件、HDFS、對象多種協議的特性,被廣泛應用于內容資源池、備份歸檔、視頻存儲、云平臺存儲等多個場景,具有較好的場景適應性。分布式存儲作為近幾年不斷被熟知的存儲產品形態,不斷被市場認可,憑借良好的擴展性、存儲成本等因素,在互聯網、人工智能、大數據、云計算等新興場景中被廣泛使用。據IDC統計,2021年分布式存儲份額為23.9%,未來5年復合增長率達到12.8%,在2026年市場份額將接近30%,成為中國企業存儲市場的重要部分。

數據是國家基礎戰略性資源和重要生產要素,而存儲作為數據的載體,是新型基礎設施的基礎、數據中心構建的基座。“善弈者謀勢,善治者謀全局”,如今國家在閃存芯片產業鏈上下游已經有了周密的布局,就是希望借助存儲技術又一次革命的機會,構建好我國數字經濟發展的數據基石。

小結

為滿足大容量數據中心升級需要,打通整個產業鏈,從存儲芯片到設備、系統,整個產業鏈都需要加快新興存儲技術的升級,筑牢數字中國的基石,打造良好的國產化產業鏈生態。

相信在各界的共同努力,存儲技術必將進一步得到發展,也期待著存儲產業發展得越來越好。


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