大數據“連環引爆”存儲需求：多元介質融合共生

      進入以5G為代表的新基建發展脈絡之下，加上新冠肺炎疫情催生出對于更多元終端需求的涌現，數據爆炸時代已經漸行漸近。

當然，爆發的數據背后，實際上其中只有極其少的部分被存儲并繼續運用。在近日舉行的第九屆中國電子信息博覽會（簡稱CITE2021）上，西部數據副總裁兼中國區業務總經理劉鋼就指出，預計在2024年，全球將生成143ZB數據，其中中國產生36ZB，但只有小于1.5%的數據被存儲下來。

“進行分布式存儲、分層存儲、分區存儲，就會讓數據得到更好的價值發揮，這是創新存儲架構很重要的‘三分’。”劉鋼告訴21世紀經濟報道記者。

尤其在今年上游元器件緊缺的背景下，也倒逼整個產業鏈能力的前置與聚合，并將技術更快落實到應用場景中。

數據本身由于其調用頻率等不同，被行業分為熱數據、溫數據、冷數據等多類型，需要來自包括磁電、光等不同介質混合的存儲器產品進行支撐，更多元的產業生態正在形成。

存儲需求井噴

存儲需求的爆發不是來自個人或者企業級單向維度，而是螺旋式的。特別是進入短視頻時代，讓消費端的存儲需求大增，這就連帶對上云訴求激增，進而帶來企業級存儲業務的增長。

“以HDD（機械硬盤）為代表的大數據存儲預計將增長到1.62ZB，從現在到2024年，年化增長率在30%左右；以SSD（固態硬盤）作為衡量標志的快數據存儲，預計到2024年將達到333EB，約50%年增速，二者都將是非常快速地增長。”劉鋼分析道。

他向記者指出，此前市場上曾有觀點認為，閃存的增長將代替原有機械硬盤的需求。僅從消費者類產品看，的確有這個趨勢，固態硬盤正逐漸代替機械硬盤。但企業級存儲既需要大數據，也需要快數據，所以在企業級數據中心存儲里，機械硬盤和閃存都在快速增長。

“存儲市場需求現在是井噴式增長，除了云服務商的存儲需求在增加，我們發現還有一些新的服務商在不斷涌現，比如IPFS（一種分布式存儲）。所以在我們看來，這種增長會是一個長期、持續性的趨勢。”劉鋼進一步分析道，正是這種快速增長，一定程度導致了部分領域出現閃存需求緊缺的情形。

去年蔓延至今的上游元器件普遍缺貨是另一個宏觀背景，這些則加劇了下游廠商與上游元器件提供商的協同進程。

劉鋼告訴21世紀經濟報道記者，作為存儲原廠，西部數據此前更多是與渠道、設備制造商洽談合作，即如何將公司產品被集成到前者系統中去，但彼時的使用場景還不夠精細化。

“現在我們會再往前做一步，更靠近企業用戶或者云服務商，甚至還拉上行業中關鍵的軟件方案提供商。我們從只是提供部件的設備廠商，開始更加靠近最終用戶需求，并且跟相關軟件公司合作。”他續稱。

在多元因素影響之下，國內偏下游廠商也被倒逼著將需求規劃能力更加優化，與上游產業鏈加強聯動能力，才能相對從容地面對當前普遍性缺芯難題。

“我們發現（下游）客戶經過供應方面的考驗之后，會改進自己的供應和交貨能力，做更長遠、更具體的規劃。”劉鋼認為，換言之，如今行業面臨的難題，其實也在優化產業間的管理能力。

面對如今的供應緊缺問題，劉鋼告訴21世紀經濟報道記者，西部數據此前已有提前準備。在去年，公司旗下晟碟半導體（上海）有限公司進行了上海工廠三期廠房擴建，并在上海建立實驗室，“這都是為了擴充西部數據先進的產品制造設施和以產品為中心的技術研發，以支持潛在的產能擴張。”

技術也在同步演進，目的是以更少堆疊層數、更小晶圓體積，實現更大的NAND閃存容量。“總結來說就是用戶既需要大容量、快速訪問，還要兼顧低成本、低功耗。”他指出，但實際上很難找到一種存儲介質、存儲設備能夠同時滿足這四方面需求。不過，進行存儲架構的創新，則有可能滿足用戶對各種存儲場景的需求。

多元技術混合涌現

龐大的技術實際上分為不同類型，一些需要被快速調用的數據被稱為“熱數據”，比如公路等快速運轉行業需要進行時時運算的場景；但同時也有不小容量的數據在被收集后，只是被存儲下來不再反復調用，比如醫院等公立機構的檔案等，這則被稱為“冷數據”。

不同類型的數據對于容量、存儲時間等要求的差異性，也讓市場對更多項存儲技術、存儲介質多元共生。

紫晶存儲市場部總監江子山就向記者介紹，相比之下，電存儲具有高性能特點，也是目前存儲行業最受關注、發展最快的領域，國內企業對此在不斷突破。而這類型存儲解決的問題是，在大數據+5G時代，數據流通速度加快，數據中心要滿足5G傳輸需求，SSD就是首選。

SSD卻存在局限性。不斷流通產生的數據量極大，使很多數據在一次流通后并不需要被頻繁讀取和調用，而是變為長期可靠的信息被存儲下來。對于這類數據，更適合用另一類存儲介質完成，即紫晶存儲聚焦的光存儲領域。

“光存儲有很多優勢，高容量的藍光光盤被寫入數據后，數據便被刻錄在光盤介質上。因為這樣的數據記錄在物理層面無法篡改，可以實現數據的安全存儲。同時藍光介質對環境要求很低，因此有很長的存儲有效周期。一般來說，磁盤和閃存盤的存儲周期約5-10年，這意味著采用這些進行存儲的數據中心在5-10年就要大規模更換一次介質，但光存儲目前的有效存儲期能達到50年，未來還能進一步延長。”他續稱。

此外據江子山介紹，傳統數據中心的能耗較大。舉例來說，在2017年，中國的數據中心總能耗甚至超過了三峽和葛洲壩兩大水電站的總產電量。“能耗是未來數據量爆發后必須面對的問題。”相比傳統存儲介質，采用光存儲的設備能耗要低很多。

在自主創新背景下，對存儲領域的核心技術進行儲備是重要一步。從底層技術儲備來看，磁盤的核心技術主要來自歐美，閃存技術的核心在歐美、日本。在光存儲領域，中國已經在產業鏈的各個階段實現核心技術掌控，并參與到國際標準制定中。紫晶存儲目前也實現了光存儲底層介質、硬件設備、軟件及解決方案全產業鏈的核心技術自主可控。

西部數據著重在架構創新方面，針對前述提到的“三分”原則在持續演進。劉鋼介紹，存儲架構有中心化的云存儲，還有去中心化的分布式存儲。目前的Web3.0、IPFS等方案就是去中心化的分布式存儲，相比云存儲，它有可能會通過新的存儲架構來降低成本。

他指出，相比云存儲，IPFS的服務商在以更快速度進化，幾乎在過去四個季度就走完了云服務商過去四年硬盤的演進過程，從8T進化到了18T。

“總結來講，針對Web3.0或者IPFS的基礎設施架構，針對它的存儲集群，我們有高密度的磁盤擴展柜、大容量的18T硬盤等。”劉鋼表示。

技術的延伸已經不僅限于單一存儲介質本身，據介紹，推動混合存儲解決方案是紫晶存儲現階段的一個著力點。

“目前行業正對數據的存儲時間、調用情況等進行分類，做分層管理。”江子山介紹，不同類型數據會被存放在不同的存儲介質上，這就需要將藍光、磁電等不同介質的存儲技術融合在一體機中。“對紫晶存儲來說，未來更大量的營收將來自解決方案和數據中心。我們不僅出售光盤、存儲服務器，還要讓存儲的數據產生價值。一方面加強集成化的一體機、更緊湊的行業數據運營管理解決方案投入；同時加強與各類用戶的合作，比如各類公立機構會有龐大的數據產生并有長期保存需求。”

在藍光存儲之后，行業共同的趨勢是對全息光存儲技術探索研發。江子山向記者介紹，這包括兩個層面，一方面公司在與福建師范大學等機構共同布局同軸全息光存儲設備研發，保持國際先進發展水平；另一方面也在同步推進全息光存儲介質的技術研究與應用探索，目標是做到面對未來的全息存儲技術路線上，存儲介質、存儲設備都能掌握在自己手里。

“所謂全息光存儲，最大變化是把光信號的讀取信息密度，從二維變成三維。原來光盤每個點讀取是二維的信息，現在通過全息能映射出立體的圖像，就可以存儲很多信息。這樣的發展將推動存儲介質的容量出現幾何增長。”他向21世紀經濟報道記者解釋道，當然全息存儲距離實踐應用還有距離，公司會持續關注和投入研發。