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合久必分,多樣化細分將是數據中心存儲系統的主旋律

如意 ? 來源:DOIT ? 作者:宋家雨 ? 2020-10-17 11:35 ? 次閱讀

《三國演義》第一回:“話說天下大勢,分久必合,合久必分。周末七國分爭,并入于秦。及秦滅之后,楚、漢分爭,又并入于漢。漢朝自高祖斬白蛇而起義,一統天下,后來光武中興,傳至獻帝,遂分為三國。”,存儲天下大勢亦符合如此發展規律。

結合未來存儲發展的趨勢,存儲在線總編對西部數據公司副總裁兼中國區業務總經理劉鋼進行了專訪。

合久必分,多樣化細分將是主旋律

數據中心存儲系統的設計將會合理選擇硬盤種類以及功能特征,未來存儲將針對應用場景進行優化,而這個趨勢至少將延續3~5年。

西部數據公司副總裁兼中國區業務總經理劉鋼

宋家雨:站在未來存儲的方向上,西部數據怎么看未來存儲的發展?

劉鋼:從大方向來講,未來存儲市場將呈現出一種應用場景多樣化的趨勢,不僅是端、邊、云的簡單劃分,數據中心內部也會根據應用場景進一步細分,存儲系統的設計將會根據讀寫比例不同,合理選擇存儲產品的種類以及功能特征,需要進行合理配置以及比例搭配、優化存儲架構,未來存儲將針對應用場景進行優化。

宋家雨:如果數據中心根據應用進一步細分,是不是意味著未來存儲會越來越復雜?

劉鋼:那些關鍵的以及數據量非常大的應用肯定會細分出來,以CDN應用為例,預計就會細分出新的一層,鑒于以往CDN對SSD盤只關注速度可以更快,但當SSD用量越來越多的時候,用戶就會發現對性價比還是有一定要求的,如何在速度與成本之間找到的平衡?因此就會出現一層以容量為主要訴求的SSD,其包含了QLC、甚至PLC介質的應用組合。

宋家雨:未來存儲有沒有可能向簡單化方向發展?

劉鋼:在未來,基于介質本身生產效率、成本變化,也許會出現分久必合式的整合,但這是另一種維度上的整合。目前階段還是合久必分階段,特點是DRAM、SSD、HDD間的細分:如SSD細分出ZNS、HDD細分為CMR、SMR,這都屬于精細化存儲的細分針對存儲消耗比較大的應用,值得為此進行細分,采用分層存儲,但是分層本身會帶來復雜性,的確如此,需要掌握好度;相反,如果不分層,想用SSD滿足容量的需求,這是肯定做不到的。

宋家雨:預計合久必分的局面會持續多長時間?

劉鋼:按照現在的趨勢發展來看,還是會維持一段時間的,因為存儲介質發展的時間跨度還是蠻長的,突破需要花很長的時間,同時又有許多新的應用出現,需要更多樣的存儲介質組合,因此存儲介質針對應用進行細分、優化的趨勢是比較明顯,可以看到在很多場景其效果顯著。

SSD、HDD攜手并進

HDD硬盤仍然保持快速增長,年增長率高達39%,在應對海量數據存儲的問題上,SSD、HDD都有局限和突破。

宋家雨:SSD、HDD都在試圖解決海量存儲的問題,未來這兩種技術發展會如何演變呢?

劉鋼:在很多人印象中,受SSD的沖擊,HDD硬盤的出貨量會變緩,甚至下降,但實際上,這樣的一個局面沒有出現,企業級HDD硬盤仍然保持快速增長,年增長率高達39%,即便如此,還是沒有辦法滿足數據的爆炸式增長,如果數據量是100ZB,那么存儲量只有1ZB,99%的數據得不到保存,因此對大容量存儲介質需求始終存在,這是其一。

其二,HDD、SSD之間的成本差距仍然維持在一個數量級,因此值得為此區分應用,如今,全球今年對HDD硬盤的需求700EB,對SSD盤需求量是70個EB。也是因為受價格因素的影響。

宋家雨:一個數量級的價格差距會持續存在下去嗎?

劉鋼:就近幾年來看,價格差距是會存在的。需要看到HDD、SDD技術的突破都有局限,例如SSD的密度在逐漸增加,其變化趨勢,從SLC到MLC增加了100%,從MLC到TLC提升了50%,TLC到QLC優化了33%;從QLC到PLC只增加了25%。可見,通過增加每單元的字節數來提高SSD的存儲密度的趨勢是趨緩的。

同時,存儲介質從32層到64層、到96層、128層,通過堆疊層數來增加NAND的面積的的增長速度也在放緩。

所以整體價格下降的空間,是在放緩的,整個趨勢也是趨緩的。

另外,SSD還會碰到可靠性、耐久度的問題。

理性看到SSD、HDD,應該說各具優勢,會長期共存很長一段時間,其價格差距的確在縮小,但速度沒有想象的快。HDD硬盤采用各種能量輔助技術,也會取得突破性進展,根據預測單盤可以做到40TB~50TB,技術發展令人期待!

宋家雨:能量輔助技術方面,HAMR和MAMR,西部數據會選擇哪一個?

劉鋼:兩種都有。但從從技術的容易性來講,MAMR更容易,以激光作為能量輔助的HAMR可能會帶來更多成本,因為需要對磁頭進行更多改造。這兩種西部數據都擁有很多專利技術。

宋家雨:未來HDD會不會是清一色大容量盤的天下?

劉鋼:HDD會逐漸往大容量趨勢發展,SSD的容量也會越來越高,未來的瓶頸會在IO接口上。如今,HDD硬盤12TB、14TB已經是上一代技術,現在已經有了18TB、20TB可以期待在不遠的將來會有更大的容量推出。

上一代HDD大容量硬盤在性價比上已經沒有優勢了,除非應用的限制,否則新應用部署,應該選擇更大容量的HDD盤。從西部數據產能看,一定是往大容量走,用戶需求也往這里走,如今大容量的HDD盤,已經占據大部分產能。

AI、分區存儲相映成輝

無論AI輔助數據分層,還是分區存儲技術改變數據寫入方式,技術將成為解決問題的捷徑。

宋家雨:西部數據怎么看待人工智能技術和未來存儲的結合?

劉鋼:AI計算本身就需要大數據處理和存儲,其中AI分析,需要內存等快數據處理,如果選用內存,動輒TB、幾十TB的容量需求,不堪重負;而用高性能SSD+軟件去做虛擬內存就是不錯的選擇,這是AI應用對存儲的需求。

另外一個結合是AI應用怎么支持存儲,利用AI分析、判斷數據調用或者使用頻率,據此進行數據分層,命中率會更高,相比以往緩存算法更加智能,讓分層存儲更加精準,物盡其用。

宋家雨:分區存儲技術在未來存儲中扮演什么角色?

劉鋼:以前數據存取,并不理會數據是隨機還是順序存儲的,都當成隨機數據進行存儲,但實際上,有些用戶場景數據是寫一次,可能讀得很少,但需要讀的時候,需要能夠讀出來。以前感覺這是小眾場景,但現在這種場景很多,所占數據量還很大,例如云服務商UCloud、手機廠商都對此提出了極冷數據存儲的要求,他們將用戶拍攝的照片存儲在云端,用戶讀取照片的頻率并不高,但需要讀取的時候時候,需要能夠找得到,速度要求不高,能找到就可以了。類似這樣的場景,采用SSD、甚至傳統HDD硬盤,其代價都顯得太高,這類應用就適合順序寫操作,磁盤軌跡磁道可以更密,靠得更近,密到同樣一塊盤可以提高25%的磁盤密度。采用分區存儲技術,雖然增加了軟件部分開銷,但是優化帶來的效益還是很明顯的,這就是SMRHDD盤的意義之所在。

不僅如此,SSD也會遇到相類似的問題,大容量數據應用也可以變成順序寫操作。由此可以得到更好的性能、更低的成本,所以分區存儲技術可以讓用戶更好得體會到SMR和ZNS的好處。

物聯網、人工智能、虛擬現實、自動駕駛等新技術的應用大幅提升了數據存儲的要求,對存儲與管理提出巨大挑戰。2020開啟新的十年,業界認為,下一階段,分布式、全閃存市場將迎來高速發展,此外還有區塊鏈存儲、邊緣存儲、基因存儲等等,對于企業來說,如何構建未來存儲?怎樣看未來存儲市場發展前景?特此我們以“未來存儲”為題,通過對存儲領域的代表性企業的系列采訪,共同探尋新存儲技術的發展趨勢。
責編AJX

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