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未来90%的数据无法保存,对下一代存储技术提出哪些要求?

在9月19日的中国闪存市场峰会(CFMS2019)上,西部数据高级副总裁兼中国区总经理Steven Craig指出,产生数据的速度在不断加速,到2023年会有超过100 ZB的数据产生,这会改变我们对整个行业的看法和预期,同时也对下一代存储技术提出了新的要求。

媒体发布会环节,西部数据发言人也面向包括《国际电子商情》在内的众多媒体,全球首发了三款工业级存储新品。

未来只有10%左右的数据被存储

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西部数据高级副总裁兼中国区总经理Steven Craig

近期NAND价格下跌的情况受到了很多参会者的关注,Steven Craig则表示,从他关注的信息来看,最近NAND闪存市场已经看到了触底的信号,价格趋势似乎已经结束了下行,并开始爬坡。其实,在2018年整个闪存行业的收入开始释放触底信息,当时的数据量出现了指数级的增长。数据的产生速度在不断攀升,我们已经进入ZB级数据时代。

数据源有哪些?主要有三大数据源,包括边缘数据、末端数据,在边缘端或云端进行整合,大数据转换成经过处理的智能数据。1 ZB是1012 GB,催生数据爆炸性增长是新兴应用,比如5G、AI、机器学习等等,未来视频监控甚至高清、超高清4K、8K的视频将得到广泛的应用,这些导致了海量的数据产生。

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西部数据公司产品市场部副总裁朱海翔

西部数据公司产品市场部副总裁朱海翔解释,数据主要在终端通过不同的应用产生,在边缘计算或分布式数据中心进行初步的集成和分析,到最后,在大型的云数据中心的核心,数据通过一些大数据的技术被分析,它的价值会最终体现出来。

他补充说:“未来的几年里,我们可能会看到数据时代最根本性的改变。今天大多数的数据还是以人为的方式产生,如在社交平台分享文字、图片和视频信息以及在抖音、快手等短视频平台的上传小视频等等,随着5G万物互联时代的到来,可以预见到2023年全球90%的数据都会由机器产生。由机器产生的数据大多数都是顺序型写入的流媒体数据。”

保存这些海量数据成为存储行业的一大挑战,如何把这个挑战变成机遇,更好地运用技术增加存储容量?是需要解决的难题。

Steven Craig透露,目前全球数据存储量大概为5 ZB,到2023年,这个数值将会上升到12 ZB,但这不是存储领域最核心的问题。问题的核心是,数据产生之后只有一小部分会被存储下来。2018年全球共有32 ZB的数据产生,有5 ZB的数据被存储下来。2023年全球将会有103 ZB的数据产生,却只有12 ZB的数据被存储。对比2018年有15%左右的数据被有效存储,按现在存储技术的发展速度可以判断,到2023年只有大概10%左右的数据会被保存。由此可知,存储行业的整个生态环境还没有跟上新的趋势,西部数据必须要转变思维模式,为未来更大规模的数据存储做准备。

存储企业在ZB级时代能做些什么?

产生存储的速度越来越快,而存储下来的数据比例却在降低。如何跟上并超过数据产生的速度,是当前存储企业面临的难题。为此,西部数据在今年6月推出了分区存储的技术。

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西部数据公司产品营销总监张丹

西部数据公司产品营销总监张丹介绍,分区存储的技术是完全从不同的维度上去考虑如何大幅度的增加存储,提高存储的容量。尤其是在大型的云数据中心当中,在云数据我们已经做了各种各样的尝试。以闪存行业为例,从闪存存储的密度,从增加闪存层数都有在努力。今年越来越多基于96层的3D NAND会被应用,而且各个厂商在积极开发推出超过100层的存储密度的3D NAND。

不过,这些动作只是局限于在增加存储介质密度上。如果最终想要在数据中心能够使用最高密度的QLC,也就是每个存储单元存储4个BT,就需要全新的技术来解决QLC在数据中心中批量部署的最大难题,即写入寿命、写放大的问题。解决这个问题不能停留在介质本身,我们要重新看整个数据的基础架构。这项技术就是通过开源的方式,通过标准化,和业界各方携手共同推动智能的协同。推出分区存储技术之后,西部数据还将与全球所有的大型云服务商和大型OEM系统厂商共同携手,实现整个系统层面的智能化的数据安全,帮助最大存储密度的QLC在数据中心大规模的部署。

Steven Craig也透露,西部数据未来会针对SSD加大力度,在HDD和其他存储方面也将继续努力。在3D NAND方面,从最初的24层到96层,不停地更新迭代。层数的增加看似简单,但实际上也会增加更多的成本,而且也可能出现错误。因此,需要生产制造更多的晶圆,不过晶圆的规模化并不是唯一的方式。另外,闪存还要缩小的尺寸,这样才能更好地进行扩展。在存储孔密度、存储单元密度、TLC比特密度方面有整体的增长,满足这些条件的情况下,整个规模化才变得更可视。

预计到2025年,将会有超过50%的市场份额是QLC。企业必须去做选择,可以提升整个的容量,但是提升容量也会增加成本,西部数据是如何解决这样的问题的?

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“在QLC中存在写入方面的问题,我们要改变数据存储的形式,把它转向叠瓦式磁记录技术(SMR)的技术。这样能够可持续提供,还能降低成本。分区存储能够解决前面提到的所有的问题。” Steven Craig称。

在存储行业,我们只改变了规格、形态。万亿字节时代的存储,要求架构必须是专用的,行业需要一个开源的基础解决方案。西部数据创造了一个标准化、可运用化的SMR、SSD技术。未来的SSD也会根据不同的区域提供系统级智能化的数据安置机制,可以进行单独的分区。可以为数据创新提供更多的价值,让它各方面拓展,管控它的成本实现更多的收益。

全球首发三款工业级存储新品

在媒体发布会的环节,西部数据面向《国际电子商情》在内的多家媒体发布了三款工业级存储新品——i NANDTM IX EM132、IX LD342 SD存储卡、IX QD342 microSD存储卡。西部数据发言人强调,这是西部数据全球首发的三款新品。

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i NANDTM IX EM132是西部数据的第三代嵌入式工业级存储卡,也是其首款基于3D NAND技术,专为工业和物联网设备构建的e.MMC嵌入式闪存卡。该卡尺寸小且薄,约比食指指甲盖大一点,厚度也不超过1.1毫米。其容量高达256GB,采用TLC技术的3D NAND,支持的是最新的e.MMC 5.0的标准,随机写速度可以达到200兆以上,支持-25℃~+85℃和-40℃~+85℃两个温度范围,还具备高耐久性、锁定BOM、先进工业性能等多方面的优势。

这一代产品延续西部数据在2D产品的性能,其TLC也可以达到3000次的PE架构。同时,该产品还具备智慧分区的特性,其本身的TLC经过设计已经可以达到3000次的PE,在一些新兴的应用场景中如果有更高要求,该产品器件里面的一部分,甚至是全部,可以被还原成SLC。SLC的寿命或写次数可以达到10万次/100k。对耐久性要求更强的应用场景,或者是更未知的应用场景,可以尝试把它的一部分或一部分还原成SLC的模式。在还原成SLC的过程中还可以实现纯粹的物理分区或隔离,当数据本身的安全性或者是热度有不同的区分的时候,可以实现纯粹的物理隔离。

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IX LD342 SD存储卡和IX QD342 microSD存储卡是西部数据第四代工业级别的卡片式存储产品。张丹透露,之所以会继续做插拔式存储片,是因为西部数据在与客户的交流中发现,在一些信息领域或传输领域,大家对可插拔式卡片在整个产品生命周期的可替换性能情有独钟。

其中,IX LD342 SD存储卡容量为512GB,IX QD342 microSD存储卡容量为256GB,它们专为工业及物联网应用设计,具备高耐久性,即使在高温、高湿度、高海拔等严苛的环境下也可以维持全天候不间断运行。同时,它们还兼顾室内、室外工作场景,宽温范围为-25℃~+85℃。更值得关注的是,它们具备智能存储维护的能力,其运行状况管理功能可以实现主动存储维护,防范于未然。

据了解,IX LD342 SD存储卡和IX QD342 microSD存储卡中还植入了做主控锁定的功能,只有经过授权的主控才能读取这个卡片式存储中的信息。这样在卡片机一端,就能尽程度地保护用户的数据安全。

张丹强调,西部数据不是用单一的产品投放市场去覆盖新兴的应用领域,而是有一系列的产品,从端到云覆盖整个IoT和工业领域。“我们有多种多样的产品形态可以应用在未来能够持续蓬勃发展的IoT和工业领域里,包括今天发布的e.MMC和卡片类产品。我们是一个存储产品公司,我们要紧密的配合主控厂商,配合它们的方案导入到所谓的新兴市场里面。” 

原创
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李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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