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聽眾朋友大家好，我今天講的題目是“存儲技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動力及生態(tài)系統(tǒng)”。
數(shù)字化的哲學(xué)奠基與科學(xué)奠基
首先我們從峰會的兩個關(guān)鍵詞講起，一個是數(shù)據(jù)，一個是存儲。講到數(shù)據(jù)我們首先看到6000年前伏羲提出了八卦圖，一長橫代表一，兩短橫代表零，所以上面一一就是代表天，下面零零代表地，這就是數(shù)字化的思想原點。
老子說“一生二，二生三，三生萬物。”這就實際上表達(dá)了數(shù)字可以表達(dá)萬物的思想。在2500年前的希臘數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家畢達(dá)哥拉斯說“萬物皆數(shù)”，也就是說宇宙的一切規(guī)律皆可以由數(shù)來表達(dá)，大家記住這個結(jié)論，就是萬物皆數(shù)，這就是數(shù)字化的哲學(xué)奠基。
2000多年過去了，我們的信息表達(dá)都還不是數(shù)字化，比如文字、聲音、電影、照相、電視、攝像這都不是數(shù)字化，我們還要等待幾位偉人的到來，這就是奠定了我們數(shù)字化科學(xué)基礎(chǔ)的四位大師，一個是萊布尼茨的二進(jìn)制，一個是喬治·布爾的布爾代數(shù)，再就是香農(nóng)的信息論還有開關(guān)電路理論以及圖靈的圖靈機(jī)。
這個圖靈機(jī)是一個理論能力極強(qiáng)的智能模型，他本來是為回答一個希爾伯特的世紀(jì)之問而提出的，希爾伯特在1900年世界數(shù)學(xué)家大會上提了一個問題，他說：“存不存在解決所有數(shù)學(xué)問題的一般算法？”，1936年圖靈發(fā)表了劃時代的論文，構(gòu)建了一個圖靈機(jī)，就是一個無限長的帶子在一個紙簍上對帶子進(jìn)行讀和寫，在有限的規(guī)則上把零變成一，一變成零，這個圖靈機(jī)就代表著一種智能自動化的實現(xiàn)手段就是計算，就是在有限的規(guī)則下對數(shù)據(jù)進(jìn)行序列變換，就是這個可以解決一切數(shù)學(xué)問題，所以這個能力非常強(qiáng)大。
圖靈機(jī)實際上分為三個部分，第一個就是處理部分——對讀寫頭進(jìn)行控制，第二就是存儲部分就是那個無限長的帶子，第三個就是傳出部分是帶子的移動，這個模型實際上能力特別強(qiáng)大，已經(jīng)超出圖靈的想象，圖靈說“他可以解決一切數(shù)學(xué)問題！”但是實際上他是可以解決更多的問題。
元胞自動機(jī)領(lǐng)域的一位大師Stephen Wolfram寫了一本書叫《一種新科學(xué)》，里面說“300年來，科學(xué)建立在數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，而今后的科學(xué)將建立在計算機(jī)程序的基礎(chǔ)上，計算機(jī)程序也就是計算，可以表達(dá)宇宙的一切規(guī)律！”
他構(gòu)造了這樣一個元胞自動機(jī)，簡單的規(guī)則可以產(chǎn)生復(fù)雜的現(xiàn)象，而且我們可以從這個上理解我們的DNA上有人的這個簡單規(guī)則，但是按照順序生長下去，他就會把一個受精卵逐漸變成一個完整的人，而且從年輕到老去都可以用計算機(jī)模擬出來，這就是我們的數(shù)字生命。
其結(jié)論是計算程序也就是計算可以表達(dá)世間的一切規(guī)律！所以Wolfram是從元胞自動機(jī)得出了這個結(jié)論，但他的同事證明“元胞自動機(jī)和圖靈機(jī)是等效的！”所以圖靈機(jī)的理論能力極強(qiáng)叫表達(dá)世間一切規(guī)律！這個科學(xué)得到的結(jié)論和哲學(xué)得到的是一樣的，就是萬物皆數(shù)！宇宙的一切規(guī)律皆可以有數(shù)來表達(dá)，這就是科學(xué)給數(shù)字化定下的一個遙遠(yuǎn)的終點，我們現(xiàn)在還在路上。
數(shù)字時代開始，我們目前才走了四步
從圖靈機(jī)開始，數(shù)字時代真正開始，我們目前才走了四步，而其重點是可以表達(dá)宇宙的一切規(guī)律，那還遠(yuǎn)的很，所以存儲的第一個驅(qū)動力就是數(shù)字化進(jìn)程步伐的加快，那么數(shù)字化1.0我稱其為多媒體驅(qū)動的，就是我們敲命令行到可以表達(dá)圖像、圖片、視頻就是信息形式多媒體化；
數(shù)字化2.0是互聯(lián)網(wǎng)推動的，那么有無線和有線互聯(lián)網(wǎng)，我們把社交這種關(guān)系通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化我們就有微信，我們把商品交易通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化就有了淘寶，這樣信息大量流動產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這是第二個數(shù)據(jù)爆發(fā)點；
數(shù)字化3.0是由是由物聯(lián)網(wǎng)推動的，他的特征是由人產(chǎn)生數(shù)據(jù)到物產(chǎn)生數(shù)據(jù)，那物比人多得多是不是，這樣數(shù)據(jù)量又會大爆發(fā)，這是第三個爆發(fā)點；
數(shù)字化4.0就是現(xiàn)在特別熱的元宇宙，元宇宙推動數(shù)字化更進(jìn)一步向前發(fā)展，它的特征是我們信息空間本來只有物理空間一直過去，比如我們拍張照片，拍張視頻這是物理空間變成了數(shù)據(jù)，然后把它映射到信息空間，但元宇宙很多東西都是世界不存在，由我們?nèi)四X構(gòu)想出來的虛擬空間，把這個思想構(gòu)成數(shù)據(jù)以后映射到空間中去，這樣就形成我們數(shù)據(jù)的第四個爆發(fā)點。
很多人說數(shù)據(jù)化后面應(yīng)該是智能化，那么智能化在哪里呢，實際上我認(rèn)為智能化是包括在數(shù)據(jù)化之中的，剛開始比較弱而已，然后逐漸從弱智變成比較聰明到現(xiàn)在是很聰明，可以識別圖像人臉，最近由于深度學(xué)習(xí)算法的流行，所以大家對智能化看的比較重，實際上智能化這個步伐還在繼續(xù)深入，智能化是隱含在這個數(shù)字化之中的，元宇宙時間點提前了，因為各大公司現(xiàn)在都涌入元宇宙這個領(lǐng)域，其標(biāo)志性事件就是Facebook把它的名字改成了Meta。
元宇宙時間點提前，將改寫IDC數(shù)據(jù)量增長預(yù)測
元宇宙是一種動態(tài)的交互式的、沉浸式的全景圖像，會引起數(shù)據(jù)量的大爆發(fā)，比高清視頻數(shù)據(jù)量大很多倍，所以存儲需求呈跳躍式增長，那么一個平行于人腦的獨立的虛擬空間將是元宇宙發(fā)展的高級階段。
我們這樣假設(shè)一個場景，你與元宇宙中的虛擬人自由的交談，他是具有智慧的，那么這種就是元宇宙一個高級階段，就是他不依賴于人腦，而自己在虛擬空間有他的智慧，這還有一段時間。
那存儲的驅(qū)動力二是主流介質(zhì)的變更。硬盤從早期1956年的大硬盤到現(xiàn)在的高容量硬盤經(jīng)歷了水平記錄，中間一個巨磁阻效應(yīng)還得了諾貝爾獎，垂直記錄還有現(xiàn)在的瓦記錄還有即將出現(xiàn)的熱輔助磁記錄，容量提高了這個倍數(shù)是好幾個數(shù)量級。
1984年發(fā)明的NAND閃存目前成為手機(jī)、筆記本電腦的主流介質(zhì)，而且金融數(shù)據(jù)中心固態(tài)盤，大量固態(tài)盤采用，到2026年固態(tài)盤每單位容量的成本就和硬盤持平，所以形成一類主流介質(zhì)。第三類主流介質(zhì)就是現(xiàn)在非易失的存儲器，那么現(xiàn)在有相變、磁變、阻變?nèi)N，大批量進(jìn)入商業(yè)化的就是第一種叫 3D XPoint技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)開始進(jìn)入市場，不過價格現(xiàn)在還比較貴。
新的介質(zhì)具有帶來體系結(jié)構(gòu)和軟件的改變。我們教科書上的老三樣，cache、DRAM、 硬盤，現(xiàn)在變成了多個層，固態(tài)盤和非易失固態(tài)盤也進(jìn)來了，還有非易失內(nèi)存，這樣存儲結(jié)構(gòu)得到很大變革，而且介質(zhì)變快，相對來說其軟件占比比較大，硬盤的軟件開銷只占0.3%，而NVM DIMM這個新介質(zhì)，軟件開銷占到94%，這是UCSD的研究結(jié)果，所以我們現(xiàn)在由于介質(zhì)的改變帶來整體軟件改變。
驅(qū)動力三是冷數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。冷數(shù)據(jù)在過去還不覺得是個壓力，但是現(xiàn)在各大互聯(lián)網(wǎng)公司、數(shù)據(jù)中心感覺這個冷數(shù)據(jù)壓力越來越大。什么是冷數(shù)據(jù)，我們舉個例子就是我們每天微信朋友圈發(fā)照片，每天的騰訊那兒是10億張，10億張上去就有很多人點擊，訪問量就是百億次的，這是熱數(shù)據(jù)，但是第二天訪問量馬上下來就變冷了，一個星期以后就沒什么人看了，這就是冷數(shù)據(jù)。
但冷數(shù)據(jù)你不能丟，日積月累下來就是一個巨大的量，結(jié)果這些公司發(fā)現(xiàn)這個冷數(shù)據(jù)現(xiàn)在越來越承受不了，冷數(shù)據(jù)是Cold Data，他既是大數(shù)據(jù)（Big Data），又是保持時間很長的長數(shù)據(jù)（Long Data），帶來成本挑戰(zhàn)、能耗挑戰(zhàn)和壽命挑戰(zhàn)，我們現(xiàn)在大部分用的硬盤，一個數(shù)據(jù)中心可能有幾十萬個硬盤甚至上百萬的硬盤，這樣消耗巨大的能量，而且硬盤發(fā)熱，還要用很大的電力來冷卻，壽命也只有五年，隔五年就要換一批，所以這個成本，遷移成本非常非常大。
這種挑戰(zhàn)如何應(yīng)對？我們現(xiàn)在一個是磁帶，但我們中國發(fā)展光存儲。新的光存儲有4種，一種是藍(lán)光技術(shù)上發(fā)展叫AD現(xiàn)在有300G和500G兩種，還有第二是全息光存儲。第三種是超分辨光存儲，就是把光點縮小到以前的1/10，這樣的容量就會大大提高，而且可以記多層，這個理論上可以達(dá)到500TB的容量。還有現(xiàn)在在玻璃上用多維的方式來記錄，他是用飛馬激光打上一個微小的微納結(jié)構(gòu)，這樣每張盤可以存300個T，而壽命幾乎是無限的，這樣是一個永久保存技術(shù)，能很好解決冷數(shù)據(jù)問題。
如何構(gòu)建完善的存儲技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)？
我國存儲產(chǎn)業(yè)取得很大進(jìn)步，國內(nèi)市場已占據(jù)主導(dǎo)，但生態(tài)還比較脆弱，主要問題有三個。
第一完全沒有硬盤工業(yè)，硬盤全部依賴進(jìn)口，大量數(shù)據(jù)一旦硬盤進(jìn)口出問題是非常嚴(yán)重的，所以這是非常脆弱的一個點；
第二點我們在國際標(biāo)準(zhǔn)上基本沒有話語權(quán)，比如說NVMe這種標(biāo)準(zhǔn)我們是沒有話語權(quán)，我們在通訊領(lǐng)域有很多話語權(quán)，在存儲領(lǐng)域沒有，在評測領(lǐng)域也沒有，比如說我們的存儲大廠都想擠入Gartler的存儲魔力象限，企業(yè)要打榜存儲性能評測SPC-1才覺得我們得到承認(rèn)，還有我們質(zhì)量的檢測要通過美國的IOL交互器實驗室得到測試才能得到承認(rèn)。
如何解決，第一我提出用光、電來代磁，我們要大力發(fā)展NAND固態(tài)盤產(chǎn)業(yè)和光存儲產(chǎn)業(yè)，因為我們現(xiàn)在長江存儲可以生產(chǎn)閃存芯片了，現(xiàn)在產(chǎn)能還非常小，但要擴(kuò)大產(chǎn)能滿足國內(nèi)需要，我們發(fā)展固態(tài)盤完全有能力的這是存熱數(shù)據(jù)。冷數(shù)據(jù)國外是磁帶，我們現(xiàn)在要發(fā)展剛才說的新一代光盤，用新一代光盤做成我們大容量的光盤庫，就可以解決冷數(shù)據(jù)問題。第三我們要建成自己的評測體系，形成權(quán)威第三方機(jī)構(gòu)，至少我們自己的企業(yè)要認(rèn)可我們的評測機(jī)構(gòu)、評測的結(jié)果，最后是想要世界上的企業(yè)也認(rèn)可我們的評測結(jié)果，這才是我們生態(tài)要完善的這樣一個局面。
結(jié)論
宇宙的一切皆可以由數(shù)來表達(dá)！這就是我們數(shù)字化一個非常終極的目標(biāo)。我們存儲是數(shù)據(jù)的載體，因此，發(fā)展機(jī)會也是無限的。存儲技術(shù)有三種驅(qū)動力，第一是數(shù)字化進(jìn)程的步伐加快；第二是主流存儲介質(zhì)的更新?lián)Q代；第三是冷數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。
我們要完善我們存儲生態(tài)鏈三條措施。第一用電光代磁；第二加強(qiáng)引領(lǐng)性核心技術(shù)的研發(fā)，掌握標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的話語權(quán)；第三加強(qiáng)評測體系建設(shè)，爭取評測領(lǐng)域的話語權(quán)，我的報告到此為止，謝謝大家！
