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《中国存力白皮书》发布:数据中心存储加速闪存化 风液冷技术走向成熟

时间 2023-08-19 16:16:20 来源:科创板日报记者  

《科创板日报》8月19日讯(记者 黄心怡)今日,在工业和信息化部、宁夏回族自治区人民政府联合主办的2023中国算力大会上,《中国存力白皮书(2023年)》(以下简称“白皮书”)正式发布。

白皮书指出,2022年存力总规模较2021年持续增长,增速达到25%,2022年存力总规模(5年计量)已1000EB。国内数据存力发展呈现全场景闪存化、AI存储走向专业化、软硬节能技术成熟等趋势。


(资料图片)

▍2022年存力总规模已达1000EB

随着海量数据的增长,对存储提出了更高的需求,先进存力成为了存力的重要发展方向。先进存力主要是指企业级存储中更加先进的存力,其以“大容量、高性能”为基础,以“先进介质、高效架构”为支撑,以“开放生态、绿色低碳、安全可靠”为关键,可应用于更广泛的关键场景的存储能力。

当下,我国数据存力规模稳步发展,2022年存力总规模较2021年持续增长,增速达到25%,2022年存力总规模(5年计量)已1000EB

目前,超600EB的数据存储都集中在我国东部,在全国占比超60%;为响应“东数西算”、“东数西存”战略,西部区域大力发展数据中心产业,其数据存储容量占比接23%,中部10省的存储容量占比约14%;东北部的存储规模最小,辽宁、吉林和黑龙江3省的数据存储容量占比不足3%。

《白皮书》指出,我国数据存储容量的集中度仍较高,广东、江苏、上海、河北、北京、浙江六省市作为数据生产大省,存储容量总和达到520EB,占全国存储总量的一半以上。

其中,北上广存储总量达270EB,约占全国总存量的27%,与2021年相比略微降低。北京、天津、河北、四川、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏、上海、浙江、江苏等枢纽城市数据产业发展势头强劲,存储容量上升明显,贵州、甘肃、四川等地存量已位于全国中上水平。

从行业上看,我国金融、电信、政府等行业数字化进程快,相比于其他行业,更加重视数据存储质量,先进存力的覆盖程度更广。

▍数据存力呈现全闪存化演进等趋势

白皮书指出,数据存力发展呈现全场景闪存化、AI存储走向专业化等六大趋势:

第一、闪存技术加速演进,推动全场景闪存化

SSD介质向存储高密度方向发展,加速替代HDD介质。同时,数据中心存储加速向全场景闪存化,安全可靠方向发展。集中式存储、分布式存储、超融合存储、备份存储、服务器存储等设备均已经向全闪存化演进。同时随着编码算法、芯片卸载、大容量/高密度盘等新技术的成熟,闪存能够提供更高效安全的能力和更低的使用成本,并应用于云计算、大数据、人工智能等全场景。

第二、安全可信能力攀升,夯实数据要素安全

随着数据安全的战略提升,安全可信成为先进存储的必备能力,存储安全可信技术向存储内生安全方向发展,内生安全主要包含存储加密、防勒索、存储系统自身安全等技术。同时存储的安全可信以硬件为基础,软件算法为关键,应用效果为最终导向。

第三、AI存储走向专业化,加快人工智能发展

在大模型多模态AI场景,AI存储趋向专业化的企业级全闪存储替代本地盘。同时,数据处理能力卸载至存储成为AI存储的新方向。

第四、存储多云生态完善,增强数据共享流动

随着企业云化转型的深入,企业使用多云已经成为主流。对接多云的存储设备通过统一数据视图与调度、统一存储资源发放运维、数据分级存储、数据洞察等能力实现高效的数据跨云。

其中,容器存储能力支撑容器成为多云架构下的关键应用载体,是应用跨云的关键。

第五、存算分离架构创新,提升数据应用效率

存算分离架构可高效地服务多样化数据应用,其主要包括应用场景维度的存算分离和数据中心维度的存算分离。

数据中心维度的存算分离通过资源解耦和池化共享,提升资源利用率和数据处理的效率。应用场景维度的存算分离促进关键应用韧性提升。

第六、软硬节能技术成熟,促进绿色低碳转型

全闪存、风液冷、高密硬件技术正在大幅降低存储能耗。使用闪存介质相比HDD介质能减少能耗70%。高密存储型节点密度能达到传统存储服务器的2~2.6倍,结合存算分离架构,相对使用通用型服务器,减少了节点CPU、内存及配套交换机,同等容量下带来能耗节约10%~30%。

风液冷结合技术中CPU、GPU等大功率器件采用液冷,其他器件可采用风冷/液冷,显著降低内存、HDD等存储关键部件的工作温度,可降低风扇转速50%左右。

此外,数据算法、数据融合技术也在大幅度提高存储能效。

▍战略上重视数据存储 构建良好的存储行业生态

目前,存储仍存在诸多问题。一方面,有限的存储容量无法满足不断增长的数据总量的需求,数据“存不下”的问题日益严重;另一方面,数据存储效率难以满足数据应用的实时性需求,低效率的存储设备无法匹配高要求的存储场景要求。为此,针对我国存力发展,白皮书提出以下建议:

一是在战略上继续重视数据存储,构建良好的存储行业生态。聚焦先进存储、数据容灾等技术,制定引导我国数据存储产业高速健康发展的战略政策,打造以存储芯片与介质产业、存储硬件与软件产业、存储应用与服务产业为基本内容的上、中、下游产业相互促进、协同发展的产业创新发展生态体系

二是在技术上,加快先进存力的建设应用,推动存储技术的底层创新和发展。提升存储的能效、安全、容量、可靠性、安全性和绿色低碳能力,攻关技术瓶颈;积极推进数据存储产业国际交流与合作,鼓励联合攻关,攻克存储技术瓶颈;发挥行业创新领军企业的创新带领优势,广泛发动我国存储领域的科研院所、高校和领军企业,开展半导体存储全产业链的产学研用协同。

三是产业上,鼓励国产存储设备应用,提升数据存储产业链的安全保障能力。我国数据存储产业链初具规模,但关键部件仍以进口为主,需加强国产化应用牵引,推动自主品牌做大做强。在关键信息基础设施和国家工程中要求使用自主可控的存储设备,以国产促用,通过存储设备和固态盘主控芯片带动国产存储芯片应用,形成良性商业循环

四是标准上,建设和完善数据存储产业标准体系,规范和牵引数据存储产业健康蓬勃发展。积极开展存储产品标准、测试标准的制定工作,不断完善信息存储的标准体系的建设。

五是人才上,完善内外部条件,加快高校、科研机构、企业在数据存储领域的创新人才培养。加强科教融合、校企联合等模式,培养一批具备存储技术背景的创新人才。

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