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多样化将是未来存储之主旋律

2020-10-16 09:40:50  来源:财讯网
      作者:DOIT总编 宋家雨

《三国演义》第一回:“话说天下大势,分久必合,合久必分。周末七国分争,并入于秦。及秦灭之后,楚、汉分争,又并入于汉。汉朝自高祖斩白蛇而起义,一统天下,后来光武中兴,传至献帝,遂分为三国。”,存储天下大势亦符合如此发展规律。

结合未来存储发展的趋势,存储在线总编对西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢进行了专访。

合久必分,多样化细分将是主旋律

数据中心存储系统的设计将会合理选择硬盘种类以及功能特征,未来存储将针对应用场景进行优化,而这个趋势至少将延续3~5年。

西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢

宋家雨:站在未来存储的方向上,西部数据怎么看未来存储的发展?

刘钢:从大方向来讲,未来存储市场将呈现出一种应用场景多样化的趋势,不仅是端、边、云的简单划分,数据中心内部也会根据应用场景进一步细分,存储系统的设计将会根据读写比例不同,合理选择存储产品的种类以及功能特征,需要进行合理配置以及比例搭配、优化存储架构,未来存储将针对应用场景进行优化。

宋家雨:如果数据中心根据应用进一步细分,是不是意味着未来存储会越来越复杂?

刘钢:那些关键的以及数据量非常大的应用肯定会细分出来,以CDN应用为例,预计就会细分出新的一层,鉴于以往CDN对SSD盘只关注速度可以更快, 但当SSD用量越来越多的时候,用户就会发现对性价比还是有一定要求的,如何在速度与成本之间找到最佳的平衡?因此就会出现一层以容量为主要诉求的SSD,其包含了QLC、甚至PLC介质的应用组合。

宋家雨:未来存储有没有可能向简单化方向发展?

刘钢:在未来,基于介质本身生产效率、成本变化,也许会出现分久必合式的整合,但这是另一种维度上的整合。目前阶段还是合久必分阶段,特点是DRAM、SSD、HDD间的细分:如SSD细分出ZNS、HDD细分为CMR、SMR,这都属于精细化存储的细分针对存储消耗比较大的应用,值得为此进行细分,采用分层存储,但是分层本身会带来复杂性,的确如此,需要掌握好度;相反,如果不分层,想用SSD满足容量的需求,这是肯定做不到的。

宋家雨:预计合久必分的局面会持续多长时间?

刘钢:按照现在的趋势发展来看,还是会维持一段时间的,因为存储介质发展的时间跨度还是蛮长的,突破需要花很长的时间,同时又有许多新的应用出现,需要更多样的存储介质组合,因此存储介质针对应用进行细分、优化的趋势是比较明显,可以看到在很多场景其效果显著。

SSD、HDD携手并进

HDD硬盘仍然保持快速增长,年增长率高达39%,在应对海量数据存储的问题上,SSD、HDD都有局限和突破。

宋家雨:SSD、HDD都在试图解决海量存储的问题,未来这两种技术发展会如何演变呢?

刘钢:在很多人印象中,受SSD的冲击,HDD硬盘的出货量会变缓,甚至下降,但实际上,这样的一个局面没有出现,企业级HDD硬盘仍然保持快速增长,年增长率高达39%,即便如此,还是没有办法满足数据的爆炸式增长,如果数据量是100 ZB,那么存储量只有1 ZB,99%的数据得不到保存,因此对大容量存储介质需求始终存在,这是其一。

其二,HDD、SSD之间的成本差距仍然维持在一个数量级,因此值得为此区分应用,如今,全球今年对HDD硬盘的需求700 EB,对SSD盘需求量是70个EB。也是因为受价格因素的影响。

宋家雨:一个数量级的价格差距会持续存在下去吗?

刘钢:就近几年来看,价格差距是会存在的。需要看到HDD、SDD技术的突破都有局限,例如SSD的密度在逐渐增加,其变化趋势,从 SLC到MLC增加了100%,从MLC到TLC 提升了50%,TLC到 QLC 优化了33%;从QLC到PLC只增加了25%。可见,通过增加每单元的字节数来提高SSD的存储密度的趋势是趋缓的。

同时,存储介质从32层到64层、到96层、128层,通过堆叠层数来增加NAND的面积的的增长速度也在放缓。

所以整体价格下降的空间,是在放缓的,整个趋势也是趋缓的。

另外,SSD还会碰到可靠性、耐久度的问题。

理性看到SSD、HDD,应该说各具优势,会长期共存很长一段时间,其价格差距的确在缩小,但速度没有想象的快。HDD硬盘采用各种能量辅助技术,也会取得突破性进展,根据预测单盘可以做到40TB~50TB,技术发展令人期待!

宋家雨:能量辅助技术方面,HAMR和MAMR,西部数据会选择哪一个?

刘钢:两种都有。但从从技术的容易性来讲,MAMR更容易,以激光作为能量辅助的HAMR可能会带来更多成本,因为需要对磁头进行更多改造。这两种西部数据都拥有很多专利技术。

宋家雨:未来HDD会不会是清一色大容量盘的天下?

刘钢:HDD会逐渐往大容量趋势发展,SSD的容量也会越来越高,未来的瓶颈会在IO接口上。如今,HDD硬盘12TB、14TB已经是上一代技术,现在已经有了18TB、20TB可以期待在不远的将来会有更大的容量推出。

上一代HDD大容量硬盘在性价比上已经没有优势了,除非应用的限制,否则新应用部署,应该选择更大容量的HDD盘。从西部数据产能看,一定是往大容量走,用户需求也往这里走,如今大容量的HDD盘,已经占据大部分产能。

AI、分区存储相映成辉

无论AI辅助数据分层,还是分区存储技术改变数据写入方式,技术将成为解决问题的捷径。

宋家雨:西部数据怎么看待人工智能技术和未来存储的结合?

刘钢: AI计算本身就需要大数据处理和存储,其中AI分析,需要内存等快数据处理,如果选用内存,动辄TB、几十TB的容量需求,不堪重负;而用高性能SSD+软件去做虚拟内存就是不错的选择,这是AI应用对存储的需求。

另外一个结合是AI应用怎么支持存储,利用AI分析、判断数据调用或者使用频率,据此进行数据分层,命中率会更高,相比以往缓存算法更加智能,让分层存储更加精准,物尽其用。

宋家雨:分区存储技术在未来存储中扮演什么角色?

刘钢:以前数据存取,并不理会数据是随机还是顺序存储的,都当成随机数据进行存储,但实际上,有些用户场景数据是写一次,可能读得很少,但需要读的时候,需要能够读出来。以前感觉这是小众场景,但现在这种场景很多,所占数据量还很大,例如云服务商UCloud、手机厂商都对此提出了极冷数据存储的要求,他们将用户拍摄的照片存储在云端,用户读取照片的频率并不高,但需要读取的时候时候,需要能够找得到,速度要求不高,能找到就可以了。类似这样的场景,采用SSD、甚至传统HDD硬盘,其代价都显得太高,这类应用就适合顺序写操作,磁盘轨迹磁道可以更密,靠得更近,密到同样一块盘可以提高25%的磁盘密度。采用分区存储技术,虽然增加了软件部分开销,但是优化带来的效益还是很明显的,这就是SMR HDD盘的意义之所在。

不仅如此,SSD也会遇到相类似的问题,大容量数据应用也可以变成顺序写操作。由此可以得到更好的性能、更低的成本,所以分区存储技术可以让用户更好得体会到SMR和ZNS的好处。

物联网、人工智能、虚拟现实、自动驾驶等新技术的应用大幅提升了数据存储的要求,对存储与管理提出巨大挑战。2020开启新的十年,业界认为,下一阶段,分布式、全闪存市场将迎来高速发展,此外还有区块链存储、边缘存储、基因存储等等,对于企业来说,如何构建未来存储?怎样看未来存储市场发展前景?特此我们以“未来存储”为题,通过对存储领域的代表性企业的系列采访,共同探寻新存储技术的发展趋势。(点击查看专题

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