富士通：見(jiàn)證存儲(chǔ)領(lǐng)域二十年浮沉

　　超融合、公有云、對(duì)象存儲(chǔ)以及軟件定義/廉價(jià)商用硬件的持續(xù)涌現(xiàn)正令老牌存儲(chǔ)廠商們面臨日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力，這意味著以巨頭企業(yè)為主導(dǎo)的存儲(chǔ)行業(yè)開(kāi)始變天。

　　大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)讓存儲(chǔ)市場(chǎng)火爆異常，價(jià)格一漲再漲，從手機(jī)、電腦、汽車、到玩具，幾乎所有電子產(chǎn)品等離不開(kāi)存儲(chǔ)器，而尤其可穿戴、醫(yī)療、工業(yè)設(shè)備更離不開(kāi)高性能、高耐久性以及低功耗特性的關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

　　作為系統(tǒng)關(guān)鍵組成部分，存儲(chǔ)性能至關(guān)重要。面對(duì)市場(chǎng)上參差不齊的存儲(chǔ)器，選擇的方向是什么?未來(lái)，存儲(chǔ)技術(shù)的創(chuàng)新又該從哪些方面下手呢?

　　傳統(tǒng)存儲(chǔ)市場(chǎng)戰(zhàn)火激烈

　　存儲(chǔ)的DRAM產(chǎn)品占比一半左右，NANDFlash產(chǎn)品占比四成，NorFlash占比僅有不到一成。存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)集中度高，無(wú)論是DRAM，還是NandFlash、NorFlash都呈現(xiàn)寡頭壟斷格局。DRAM市場(chǎng)主要是三星、SK海力士、美光三家廠商占據(jù)，三星市占率約一半，三家巨頭壟斷存儲(chǔ)市場(chǎng)九成份額。

　　隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，存儲(chǔ)市場(chǎng)繼續(xù)擴(kuò)大，三星、SK海力士、美光等公布的2018年財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)相關(guān)的事業(yè)部依舊是最賺錢(qián)的部門(mén)之一。

　　存儲(chǔ)芯片需求強(qiáng)勁，第二季度，三星存儲(chǔ)芯片業(yè)務(wù)營(yíng)收達(dá)到18.5萬(wàn)億韓元(165億美元)，同比增長(zhǎng)33%;SK海力士是全球第二大存儲(chǔ)芯片公司;據(jù)2018年第一季度財(cái)報(bào)，SK海力士該季度的營(yíng)業(yè)利潤(rùn)為4.3673萬(wàn)億韓元(約合256.24億元人民幣)，同比增長(zhǎng)77%，為該公司有史以來(lái)第二高記錄。

　　2018財(cái)年Q1美光營(yíng)收之所以環(huán)比增長(zhǎng)11%，主要是受惠于市場(chǎng)對(duì)手機(jī)、服務(wù)器和SSD產(chǎn)品的需求增加，利潤(rùn)大幅增長(zhǎng)得益于存儲(chǔ)不斷上漲的和良好的產(chǎn)品組合支持，使得DRAM和NAND產(chǎn)品的利潤(rùn)率擴(kuò)大。

　　第二曲線原理下的FRAM

　　存儲(chǔ)器的非易失性指在沒(méi)有上電的狀態(tài)下依然可以保存所存儲(chǔ)信息的特性，這意味著電路中無(wú)須加入后備電池，仍可在偶發(fā)斷電時(shí)保存重要數(shù)據(jù)。

　　FRAM使得設(shè)計(jì)產(chǎn)品無(wú)需配備后備電池和掉電保護(hù)電路。單芯片F(xiàn)RAM解決方案能夠使產(chǎn)品體積做得更小，減少維護(hù)和保養(yǎng)成本，滿足環(huán)保、低功耗等要求。

　　其高速讀寫(xiě)/高讀寫(xiě)耐久性能夠滿足對(duì)患者信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)頻繁記錄的要求。其抗輻射性則非常適用于需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行射線消毒的領(lǐng)域，這些優(yōu)點(diǎn)都非常適合便攜式醫(yī)療器械應(yīng)用。

　　FRAM應(yīng)用范圍包括表計(jì)、汽車電子、無(wú)人機(jī)、可穿戴產(chǎn)品、電機(jī)控制、游戲機(jī)等，富士通將目標(biāo)市場(chǎng)鎖定汽車電子系統(tǒng)、智能表計(jì)系統(tǒng)、IOT三大領(lǐng)域。馮逸新指出，車規(guī)級(jí)FRAM是滿足汽車電子可靠性和無(wú)遲延要求的最佳存儲(chǔ)器選擇，目前BMS是富士通的主攻方向。

　　富士通半導(dǎo)體集團(tuán)控制著FRAM的整個(gè)生產(chǎn)程序;在日本的芯片開(kāi)發(fā)和量產(chǎn)及組裝程序。富士通公司保證了FRAM產(chǎn)品的高質(zhì)量和穩(wěn)定供應(yīng)。自從1999年開(kāi)始，F(xiàn)RAM產(chǎn)品已經(jīng)連續(xù)供應(yīng)12年以上，并且正在為許多客戶提供所需的高可靠性。

　　針對(duì)中密度存儲(chǔ)的ReRAM

　　ReRAM(阻變式隨機(jī)存儲(chǔ)器)是基于鉭氧化物的非易失性存儲(chǔ)器。富士通和松下合作開(kāi)發(fā)了ReRAM，松下負(fù)責(zé)制造，目前第一代產(chǎn)品產(chǎn)品已出來(lái)，像在歐洲主要用于助聽(tīng)器中。

　　ReRAM類似于EEPROM規(guī)格，但ReRAM內(nèi)存容量更大，將達(dá)到32Mbit，未來(lái)會(huì)有1.2V低電壓操作產(chǎn)品，硅片核心尺寸(Diesize)小于EEPROM，富士通未來(lái)還要將尺寸做得更小，主要應(yīng)用于可穿戴設(shè)備及小型醫(yī)療設(shè)備。

　　ReRAM易于寫(xiě)入操作(寫(xiě)入操作之前不需要擦除操作)，并可低功耗讀出操作，如其5MHz的讀出操作最大電流僅為0.5mA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同樣條件的EEPROM.

　　未來(lái)性價(jià)比之王的NRAM

　　NRAM(Nano-RAM，碳納米管隨機(jī)存儲(chǔ)器)是基于碳納米管的非易失性存儲(chǔ)器。該技術(shù)由美國(guó)公司Nantero開(kāi)發(fā)專利，并授權(quán)于富士通為NRAM的第一個(gè)商業(yè)合作伙伴，富士通從該公司購(gòu)買(mǎi)了IP，取得了NRAM的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售許可。

　　作為一種新型的非易失性存儲(chǔ)器，NRAM規(guī)格類似或接近于FRAM，存儲(chǔ)密度遠(yuǎn)高于FRAM，硅核心尺寸比FRAM更小。

　　NRAM擁有完美的性能：高速讀寫(xiě)，速度接近于DRAM，比NANDFlash快100倍;高讀寫(xiě)耐久性，多于Flash1000倍以上的讀寫(xiě)次數(shù);高可靠性，存儲(chǔ)信息能保持更長(zhǎng)久，85℃時(shí)可達(dá)1千年、300℃時(shí)可達(dá)10年;低功耗，待機(jī)模式的功耗接近于零。

　　NRAM帶來(lái)價(jià)值包括可應(yīng)用于任何系統(tǒng)，NRAM不但是非易失性存儲(chǔ)器，又具有與DRAM同等的高速操作;可實(shí)現(xiàn)instanton(即開(kāi)即用)功能，降低功耗的同時(shí)提高了系統(tǒng)的性能;適應(yīng)于高溫環(huán)境動(dòng)作的逐漸增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求等。

　　技術(shù)下移與產(chǎn)品質(zhì)量并重

　　近幾年，x86服務(wù)器市場(chǎng)的快速發(fā)展給Unix服務(wù)器造成了一定沖擊，“Linux+x86”架構(gòu)應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。Unix服務(wù)器整體市場(chǎng)的下滑有目共睹，特別是在云計(jì)算興起后，其下滑幅度進(jìn)一步加大。Unix服務(wù)器主要面向的是集中式數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　從目前來(lái)看，為了滿足企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)性能的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)縱向擴(kuò)展的Unix服務(wù)器仍然是應(yīng)用的主流。

　　在一些關(guān)鍵應(yīng)用中，Unix服務(wù)器仍然是主力，甚至大型機(jī)也在使用，而大量中小企業(yè)則青睞x86服務(wù)器。

　　同時(shí)擁有Unix和x86服務(wù)器的一些廠商，一方面會(huì)針對(duì)不同客戶的需求提供不同的服務(wù)器解決方案;另一方面，通過(guò)高端技術(shù)下移，將Unix服務(wù)器的一些技術(shù)移植到x86服務(wù)器平臺(tái)上，這也是一種融合。

　　大數(shù)據(jù)貫穿存儲(chǔ)等多個(gè)領(lǐng)域

　　富士通雖然也擁有成熟的大數(shù)據(jù)解決方案，不過(guò)不會(huì)向當(dāng)前還沒(méi)有需求或沒(méi)有準(zhǔn)備好的用戶強(qiáng)推大數(shù)據(jù)解決方案。富士通希望通過(guò)各類IT解決方案，幫用戶先打好基礎(chǔ)，做好數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲(chǔ)，然后在時(shí)機(jī)成熟時(shí)再引入大數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)。

　　富士通的大數(shù)據(jù)解決方案貫穿數(shù)據(jù)的采集、處理和分析全過(guò)程，基于標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放的硬件，再配合富士通自己研發(fā)的分布式文件系統(tǒng)，可確保大數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性。

　　比如，針對(duì)數(shù)據(jù)的采集，富士通開(kāi)發(fā)的InterstageBDCEP，主要包括富士通自己的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)和快速過(guò)濾功能，可以快速收集和處理來(lái)自各種信息源的數(shù)據(jù)。

　　提供用于AI應(yīng)用的超級(jí)計(jì)算機(jī)

　　富士通超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將提供550petaflops半精度浮點(diǎn)運(yùn)算的理論峰值性能，以及37petaflops的雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算性能。

　　該系統(tǒng)將包含1088個(gè)PrimergyCX2570M4服務(wù)器，組成富士通PrimergyCX400M4多節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器包含有2個(gè)英特爾至強(qiáng)Gold處理器CPU、4個(gè)NVIDIATeslaV100GPU計(jì)算卡和英特爾SSDDCP4600存儲(chǔ)。

　　實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)新興技術(shù)

　　富士通已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)新技術(shù)可以幫助在分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中高速處理大數(shù)據(jù)，并且信息是保存在多個(gè)驅(qū)動(dòng)器中的。這項(xiàng)新技術(shù)是在開(kāi)源Ceph分布式存儲(chǔ)框架上實(shí)現(xiàn)的，它可以很好地運(yùn)行以消除服務(wù)器嘗試從這些存儲(chǔ)系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)的瓶頸。

　　富士通實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了基于區(qū)塊鏈的安全技術(shù)，用來(lái)在多個(gè)組織之間安全地處理機(jī)密數(shù)據(jù)。區(qū)塊鏈最著名的特點(diǎn)就是能夠高度透明且可信賴地進(jìn)行信息共享，同時(shí)不需要特殊的可信任組織來(lái)管理。富士通實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出多種區(qū)塊鏈安全技術(shù)，保持透明度的情況下還能安全處理機(jī)密信息。

　　總結(jié)

　　從IT硬件到IT軟件，從存儲(chǔ)控制器到晶圓代工，富士通似乎都有涉獵，只要富士通涉獵的領(lǐng)域都作為一個(gè)事業(yè)認(rèn)認(rèn)真真地干，因此，我們可以看到富士通的軟件收入下滑了，可是并不影響富士通的硬件業(yè)務(wù)。

　　富士通在服務(wù)器、存儲(chǔ)領(lǐng)域包括比較早的筆記本電腦領(lǐng)域，都有著深深的鉆研和廣泛的市場(chǎng)影響，富士通高端存儲(chǔ)在多控制器技術(shù)方面也早已有了自己很深的沉淀。在存儲(chǔ)領(lǐng)域發(fā)展的二十多載，富士通憑借獨(dú)到的眼光和打法，擁有著自身創(chuàng)新和未來(lái)的護(hù)城河，在如今存儲(chǔ)戰(zhàn)火硝煙未停的日子里，繼續(xù)力爭(zhēng)登陸存儲(chǔ)市場(chǎng)的新大陸。