大家好,非常榮幸有機會參加中國數(shù)據(jù)與存儲峰會,這已經(jīng)是我連續(xù)好幾年參加這個存儲峰會了,那最近兩年因為疫情的原因都是通過線上來參加的,我也非常期待能有機會能夠在現(xiàn)場參加,能與各位面對面去交流。
存儲市場趨勢剖析
這次,我給各位帶來分享主題是數(shù)字創(chuàng)新芯存未來。去年跟各位分享過快速增長企業(yè)級的數(shù)據(jù)中心存儲設(shè)備的增長速度,也有朋友問到說其他存儲設(shè)備會是什么樣的增長呢?或者更長時間看會是怎么樣增長呢?這幅圖上可以看到其實算上所有存儲的應(yīng)用場景和把這個增長范圍拉長10年范圍來看,我們也看到存儲是在一個快速增長的一個時代,其中支持大數(shù)據(jù)硬盤在以年化17%速度在增長,這是快數(shù)據(jù)flash的部分是以年化增長率37%的速度在增長,所以總的來說是一個快速增長存儲市場。當然主要的存儲數(shù)據(jù),大量的數(shù)據(jù)還是存儲在硬盤上面的。
讓我們看看硬盤部分增長的具體狀況,大家看這個圖有幾個重點。
第一大家看藍色和紅色的條紋,藍色是代表18T,紅色代表16T,在過去一個季度第三季度的時候全球18T出貨量以及超過16T了,18T已經(jīng)成為大容量盤主流產(chǎn)品。
這個圖右下角部分是中低容量的硬盤,在未來幾年中低容量硬盤出貨量不會明顯增長,基本保持持平,增長部分是我們看到右上角的部分都是大容量盤,大概是18TB硬盤是今年和明年上半天主流,從明年第二季度開始20TB硬盤進入市場,第三季度、第四季度22TB硬盤進入市場,所以明年會成為20TB、22TB會到年底加起來,會占到大容量市場一半以上。
不同客戶群硬盤的容量也會有發(fā)生不同變化,在云客戶這邊大家可以看到幾乎每一個容量點出現(xiàn),云客戶都會快速切換到新的容量點,來盡可能獲得新技術(shù)、高密度大容量盤帶來的技術(shù)紅利。企業(yè)級很多客戶由于有傳統(tǒng)很多應(yīng)用在里面,所以他切換速度可能變的沒有那么快,所以16TB、18TB、20TB、22TB增長是逐步增長的,如果你想非??焖俨渴鹪圃軜?gòu),快速享受新紅利,就可以盡快切換到新容量帶來的優(yōu)勢。
這幅圖想跟各位更仔細的可以比較一下。
從16TB大容量硬盤切換到20TB,帶來的好處是單盤容量密度提高多25%,整個服務(wù)器使用量會減少20%,單位功耗會降低14%,再加上空間節(jié)省和長期功耗節(jié)省,那么總體應(yīng)用成本會降低16%左右,明年還會22TB,從16TB切換到22TB的話,會帶來更多數(shù)據(jù)中心存儲好處。
剛剛我們講完是硬盤部分的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢。
閃存:摩爾定律和貝聿銘完美結(jié)合
在閃存部分我們也看到快速增長,閃存部分快速增長來自于幾個不同維度,一是摩爾定律繼續(xù)有效,雖然摩爾定律受到挑戰(zhàn),但是在閃存這個部分繼續(xù)發(fā)揮作用,不僅通過縮小線寬來讓密度增強、容量增大,同時再加上縱向的堆疊這樣也能帶來密度的增長,我們說摩爾定律和貝聿銘的完美結(jié)合,所以可以看到在今天是112層,明年量產(chǎn)會是162層的,大家可以看到我們并不是按照96層、128層的規(guī)律增長,這是因為什么?
因為我們還有一個維度就是在橫向擴展的維度提高密度,所以并不需要128層,就可以實現(xiàn)下一代存儲密度提高,112層就可以了,我們的寫能力變強了,所以在同樣一代我們有超強寫能力。
我們看到BICS6和BICS5對比,在寫性能上面比BICS5提高了兩倍,而功能的上面會降低35%,同時他的CMOS布局也變成在存儲矩陣下面他的密度也會提高,效率也會提高,那這個是在閃存這個制程部分。
閃存產(chǎn)品只看工藝還是不夠的,因為閃存產(chǎn)品還會涉及到控制器,包括顆粒多種測試、封裝的挑選,所以縱向集成的能力是非常重要的。西部數(shù)據(jù)擁有從芯片到系統(tǒng)縱向集成的能力,從閃存顆粒、控制器到系統(tǒng)盤能夠做到縱向集成優(yōu)化,這樣出來閃存產(chǎn)品性能會更好,不止性能更好,而且穩(wěn)定性能會更好。那閃存顆粒的挑選上,針對不同應(yīng)用場景我們也會有不同的取舍,針對企業(yè)級的、消費者級的,還有車載的,都有不同的偏好,不同的組合可以定制化閃存顆粒來滿足不同場景的閃存器件的需要。
這就是其中一個進一步細化,基本上是1 DWPD或者3 DWPD這兩種場景,如果你需要高性能的話,可以選擇3 DWPD,如果你選擇主流,可以選擇1 DWPD。事實上有很多用戶場景需要性能很高,但是讀寫數(shù)沒有那么高要求,有時只需要讀性能很高,這樣可以取舍折中一下。
西部數(shù)據(jù)固態(tài)盤也有兩種,一種是SN840滿足高性能、低時延;還有一種SN640,可以滿足高的讀的速度,我們可能折中一下DWPD次數(shù),從1變成0.8,但是他成本我們也有提供進一步的優(yōu)化,這兩種產(chǎn)品在全球Top tier電商和視頻類的企業(yè)里面、服務(wù)商里面也得到了應(yīng)用。
除了在硬盤和固態(tài)盤的分別發(fā)展當中,我們也看到有些應(yīng)用在從原來傳統(tǒng)的硬盤轉(zhuǎn)向能夠使用固態(tài)盤的應(yīng)用場景,如果只是按傳統(tǒng)的從固態(tài)硬盤向全閃去切換的話,會帶來很大成本增加,像剛才我們講到如果你能夠挑選最合適的固態(tài)盤來做全閃切換的話,其實他的成本增加并不明顯,但是他的性能增加非常明顯。
還有一種方法是說當你從小容量硬盤往大容量硬盤切換的時候可能會損失一些IOPS,但是如果能夠配合上SSD部分在里面作為混合存儲的話,那么你既得到了總體成本的降低,同時也得到了性能的提高,因為閃存性能IOPS會將整體系統(tǒng)的性能得到提高。
這兩種轉(zhuǎn)型尤其重要,我們知道在今年下半年小容量的存儲的供應(yīng)非常緊張,尤其不止是小容量硬盤存儲供應(yīng)非常緊張,而且有一些服務(wù)器的背板供應(yīng)也非常緊張,但是當你從小容量硬盤切換到全閃或者混合存儲的時候,就可以解決這個問題,會減少對傳統(tǒng)小容量硬盤的需求,輔以SSD來提高性能,這可能是一個更優(yōu)的解決方案,一提高性能有更大容量,同時也解決供應(yīng)的問題,所以在當你組合使用硬盤和閃存技術(shù)的時候我們有更好更優(yōu)解決方案。
OptiNAND技術(shù)新思路
西部數(shù)據(jù)同時擁有閃存和硬盤技術(shù),我們在同一塊硬盤里面也做了極致深度整合,兩個月前我們發(fā)布了OptiNAND這項技術(shù),把NAND與大容量硬盤進行了深度整合,用于提高硬盤密度,讓硬盤單片碟面密度超過2+個TB,將9片封裝在一個硬盤中,實現(xiàn)更高的硬盤容量。
今天我很高興跟各位一起發(fā)布我們最新的產(chǎn)品這是一款集成OptiNAND大容量硬盤,20TB這個硬盤,這個硬盤我們剛剛發(fā)布,這是第一款基于OptiNAND技術(shù)大容量硬盤。
這個產(chǎn)品得到業(yè)界很多領(lǐng)先的云服務(wù)商好評,他們也非常期待在自己系統(tǒng)里面平臺里面能夠集成或者部署這樣基于OptiNAND20TB大容量硬盤,這是騰訊副總裁劉總給我們一個評論。
計算型存儲
我們也看到在數(shù)據(jù)中心里面一個很大瓶頸是計算和存儲設(shè)備之間的瓶頸,我們知道計算的部分性能提高在過去幾年性能提高非常迅速,由于GPU、TPU還有CPU的發(fā)展,處理能力提高非常大,但是他能得到的數(shù)據(jù)從存儲部分能得到的數(shù)據(jù)并沒有得到相應(yīng)的增長,他們之間的帶寬傳輸速度反而是個瓶頸,傳統(tǒng)解決方案是說我們怎么樣能擴大這個帶寬,把SATA變成SAS,然后進一步變成NVMe,PCIE從Gen3到今年開始的Gen4,明年Gen4大規(guī)模部署,還有Gen5,這就是傳統(tǒng)解決方法。
我們也有另外一種創(chuàng)新處理方法,就是讓計算更靠近數(shù)據(jù),讓負責數(shù)據(jù)存儲部分也有一些計算能力,尤其非常適合靠近存儲計算能力,比如搜索引擎,要在一個存儲系統(tǒng)里面去搜索一些關(guān)鍵字,這個時候完全沒有必要把數(shù)據(jù)全部讀入到內(nèi)存,讓CPU處理檢索關(guān)鍵字有沒有,如此數(shù)據(jù)傳輸其實是沒有,完全可以由存儲的處理器來處理,這個就是可計算智能存儲,也在快速發(fā)展。
在可計算存儲部分,西部數(shù)據(jù)也做了好多年的研究,尤其是我們基于最新的一種計算架構(gòu),我們知道說市場上流行存儲計算架構(gòu)有x86的,也有ARM的,有多種存儲計算的架構(gòu),包括GPU的,其實在計算里面也有一種開源開放的RISC-V架構(gòu),我們已經(jīng)開發(fā)了大概有三代產(chǎn)品,已經(jīng)能夠做到SSD和硬盤的控制器,很快我們還會發(fā)布產(chǎn)品4~8個內(nèi)核的RISC-V處理器,新的可計算存儲指日可待了。
市場應(yīng)用快速發(fā)展
我也想跟各位一起分享一下在中國區(qū)一些成功的案例。
第一個想跟各位分享百度云平臺,他們利用自己軟件優(yōu)勢,在今年年初就已經(jīng)把20TB SMR這種最新的存儲付諸應(yīng)用,提高存儲密度,降低TCO。百度是國內(nèi)最早一批部署20TB SMR硬盤的云服務(wù)商。除了百度云以外,我們也看到聯(lián)想、Smart X針對金融客戶的超融合的基礎(chǔ)設(shè)施也做了優(yōu)化,提高了存儲的密度。
接下來,新華三和星環(huán)科技攜手合作對智能大數(shù)據(jù)分析平臺也做了優(yōu)化,采用西部數(shù)據(jù)SN840/640這兩種固態(tài)盤的混合的搭配,利用全閃存儲來優(yōu)化智能大數(shù)據(jù)分析,尤其是Mango DB分布式數(shù)據(jù)庫優(yōu)化,這是在大數(shù)據(jù)場景應(yīng)用。
然后是沃趣在自己數(shù)據(jù)庫云平臺上面也是采用西部數(shù)據(jù)高性能SSD來提供整體的性能優(yōu)化,讓他的基于云的數(shù)據(jù)庫的性能得到大幅度的提升,時延降低,性能提高,所以這也是一個非常好的一個成功應(yīng)用。
總之無論是在云端,還是在企業(yè)級場景下面,西部數(shù)據(jù)產(chǎn)品在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,這也得益于西部數(shù)據(jù)在國內(nèi)的投入,西部數(shù)據(jù)在上海有半導體的基于閃存的這個測試封裝廠,在深圳有硬盤磁碟生產(chǎn)廠,又在上海浦東針對客戶開放實驗室,來進一步優(yōu)化基于存儲設(shè)備相關(guān)的應(yīng)用。
我們希望與生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴包括存儲設(shè)備和產(chǎn)品的制造商,還有存儲的軟件和系統(tǒng)提供商一起,能夠優(yōu)化存儲解決方案,為我們最終用戶提供更優(yōu)的存儲解決方案。
謝謝大家。
(本文基于:西部數(shù)據(jù)副總裁兼中國區(qū)業(yè)務(wù)總經(jīng)理劉鋼主題演講整理而成)