圖表1：數(shù)字經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)發(fā)展無(wú)不是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)

機(jī)械硬盤(pán)能否支撐起數(shù)字經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)？

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等新興技術(shù)，各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)度加快，中國(guó)將在2025年成為全球最大數(shù)據(jù)圈。如何科學(xué)合理的獲取、存儲(chǔ)、分析以及利用數(shù)據(jù)是我國(guó)在數(shù)字文明時(shí)代成為全球領(lǐng)先的數(shù)字經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的最有效途徑。

當(dāng)前數(shù)據(jù)的承載方式主要為磁介質(zhì)的機(jī)械硬盤(pán)和閃存介質(zhì)的閃存盤(pán)。從性能上來(lái)說(shuō)，基于閃存盤(pán)要比同級(jí)別機(jī)械盤(pán)的存儲(chǔ)系統(tǒng)性能有指數(shù)級(jí)提升，這一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)突出。從能耗的角度來(lái)說(shuō)，機(jī)械硬盤(pán)在使用時(shí)，單位容量功耗明顯要高于閃存盤(pán)。最后從可靠性角度對(duì)比，閃存盤(pán)內(nèi)部沒(méi)有機(jī)械部件，所以使用時(shí)即便高速移動(dòng)甚至震動(dòng)，一般也不影響，但是機(jī)械硬盤(pán)卻非常怕震動(dòng)，特別是在使用時(shí)遭遇撞擊或震動(dòng)，極有可能發(fā)生損壞。

對(duì)于大多數(shù)客戶目前正在猶豫閃存盤(pán)，主要還是考慮到其可靠性和價(jià)格。閃存存儲(chǔ)主要通過(guò)部件、系統(tǒng)、解決方案三級(jí)可靠性設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。以我國(guó)領(lǐng)先的存儲(chǔ)廠商華為為例，閃存盤(pán)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了閃存顆粒內(nèi)部、閃存顆粒間的兩級(jí)可靠性方案，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)的失效數(shù)據(jù)保護(hù)；多控全冗余架構(gòu)、創(chuàng)新的鏡像三副本、RAID 2.0+及RAID-TP等技術(shù)，使得系統(tǒng)無(wú)單點(diǎn)、雙點(diǎn)故障、能夠容忍3盤(pán)同時(shí)失效；免網(wǎng)關(guān)雙活，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)發(fā)生事故或者災(zāi)難情況下業(yè)務(wù) RTO=0和RPO=0，業(yè)務(wù)連續(xù)性不受影響。目前傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)仍是許多企業(yè)的儲(chǔ)存選項(xiàng)，因其總擁有成本低于閃存盤(pán)，因而可以花費(fèi)較少的費(fèi)用。不過(guò)最新數(shù)據(jù)表明，到了2022 年時(shí)，閃存盤(pán)與機(jī)械硬盤(pán)的TCO將會(huì)黃金交叉，意味采購(gòu)閃存盤(pán)的花費(fèi)將更少。

根據(jù)Gartner近五年數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)載體的分析統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)圖表2），美國(guó)數(shù)據(jù)中心的閃存半導(dǎo)體介質(zhì)容量占比是中國(guó)的2.2倍（53% vs 24%），中國(guó)的閃存介質(zhì)普及率還很低，仍然以機(jī)械硬盤(pán)為數(shù)據(jù)主流載體媒介。中美數(shù)據(jù)中心的閃存介質(zhì)容量占比與中美GDP的數(shù)字經(jīng)濟(jì)占比（見(jiàn)圖表3）大體相當(dāng)。

圖表2：閃存半導(dǎo)體介質(zhì)容量占比

圖表3：GDP“數(shù)字經(jīng)濟(jì)占比”對(duì)比圖

時(shí)代呼喚英雄，閃存存儲(chǔ)舍我其誰(shuí)？

面向未來(lái)，我國(guó)存儲(chǔ)的處理能力與數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不匹配已初現(xiàn)端倪，機(jī)械硬盤(pán)難以支撐成為全球領(lǐng)先的數(shù)字化大國(guó)?？萍紕?chuàng)新需要合適的時(shí)間窗口和成長(zhǎng)土壤，人類歷史發(fā)展的重要階段，如農(nóng)耕文明、工業(yè)文明的逐步演進(jìn)，將這一點(diǎn)體現(xiàn)得淋漓盡致。目前人們正處于一個(gè)新時(shí)代的交疊期。數(shù)字文明會(huì)為人們的生活帶來(lái)更多便利。數(shù)字科技的創(chuàng)新時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái)，科技將以更強(qiáng)大的力量改變世界。

閃存介質(zhì)是數(shù)字文明的先進(jìn)引擎

對(duì)于閃存介質(zhì)有高密度、高可靠、低延遲、低能耗等特點(diǎn)。從數(shù)據(jù)全生命周期角度來(lái)說(shuō)，硬件能力的提升給數(shù)據(jù)流通帶來(lái)巨大的變化，存儲(chǔ)介質(zhì)由傳統(tǒng)磁介質(zhì)轉(zhuǎn)向閃存介質(zhì)，機(jī)械硬盤(pán)轉(zhuǎn)向閃存盤(pán)。隨著閃存盤(pán)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)訪問(wèn)閃存盤(pán)比機(jī)械硬盤(pán)快1000倍以上，時(shí)延下降到原來(lái)的幾十分之一；存儲(chǔ)通信協(xié)議的發(fā)展，把存儲(chǔ)介質(zhì)變化的效率和網(wǎng)絡(luò)帶寬提升的作用充分發(fā)揮，這些變化，促使了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理能力的大幅提升，優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心算力與存力的基礎(chǔ)能力結(jié)構(gòu)，加速了數(shù)據(jù)資源的快速流通。

NVMe over RoCE存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)釋放了閃存介質(zhì)的枷鎖

放眼整個(gè)數(shù)據(jù)中心，閃存介質(zhì)已經(jīng)加速了核心業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流動(dòng)。伴隨著人工智能、HPDA、大數(shù)據(jù)等多樣負(fù)載，單純的擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心閃存介質(zhì)容量占比已經(jīng)無(wú)法充分釋放閃存介質(zhì)的能量。數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)帶寬的枷鎖已經(jīng)無(wú)法最大程度的釋放閃存介質(zhì)的性能潛力，更快的介質(zhì)和協(xié)議呼喚更快的網(wǎng)絡(luò)。NVMe over RoCE存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)相比傳統(tǒng)FC存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，提供10倍以上的吞吐帶寬和更低的時(shí)延，同時(shí)還兼具IP易管理的優(yōu)勢(shì)，讓閃存介質(zhì)進(jìn)入了新的時(shí)代。新型數(shù)據(jù)中心將圍繞數(shù)據(jù)的全生命周期，從數(shù)據(jù)計(jì)算、傳輸、存儲(chǔ)，高效全面的優(yōu)化“新算力”，推進(jìn)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。

閃存占比是牽引數(shù)據(jù)中心邁向“雙碳”的核心指標(biāo)

在相同容量下，閃存盤(pán)相比機(jī)械硬盤(pán)的能耗降低70%，空間占用也會(huì)節(jié)省50%。如果按照數(shù)據(jù)中心的閃存比例參照當(dāng)前美國(guó)的53%的閃存比例建設(shè)，那么到2025年將累計(jì)節(jié)約750億千瓦時(shí)耗能，相當(dāng)于4個(gè)葛洲壩的發(fā)電量，新建數(shù)據(jù)中心的能耗將下降11%。

對(duì)比國(guó)外先進(jìn)經(jīng)濟(jì)體，應(yīng)對(duì)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的要求，新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)閃存半導(dǎo)體介質(zhì)容量占比至少需要達(dá)到50%以上，才能更好的牽引我國(guó)數(shù)據(jù)中心邁向“雙碳”目標(biāo)。

今天，大力發(fā)展存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)已成為產(chǎn)業(yè)共識(shí)，加速“磁退硅進(jìn)”已成為業(yè)界趨勢(shì)。采用全閃存存儲(chǔ)將重構(gòu)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)底座架構(gòu)，提升“新算力”能效，加速數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。

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