激蕩十年：機(jī)遇與挑戰(zhàn)下，數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)之路將走向何方？

前言

自去年以來，突如其來的居家辦公、線上學(xué)習(xí)需求，加速了互聯(lián)網(wǎng)線上服務(wù)增長速度，越來越多企業(yè)加快了業(yè)務(wù)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心這類新基礎(chǔ)設(shè)施的潛在需求。數(shù)據(jù)顯示，2020年，中國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1958.2億元，同比增長25.32%，預(yù)計(jì)2021年互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2485.7億元，同比增長26.9%。

隨著數(shù)據(jù)量的大規(guī)模增長，存儲(chǔ)設(shè)備在數(shù)據(jù)中心采購的BOM中占比進(jìn)一步提升，美光曾提及，目前存儲(chǔ)芯片在數(shù)據(jù)中心采購中比例約為40%，未來預(yù)計(jì)將提升至50%。數(shù)據(jù)中心將成為引領(lǐng)存儲(chǔ)市場(chǎng)增長的重要引擎。

在國內(nèi)存儲(chǔ)廠商中，上海寶存信息科技有限公司稱得上是國內(nèi)較早布局企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的企業(yè)之一，擁有超過十年的一線大廠企業(yè)級(jí)部署的經(jīng)驗(yàn)。尤其在2015年上海寶存被慧榮科技全資收購之后，得到了慧榮科技的技術(shù)和資金的全力支持更為其發(fā)展如虎添翼。

近期，CFM閃存市場(chǎng)獨(dú)家專訪了上海寶存產(chǎn)品和研發(fā)副總姜海先生，就近年來企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)、產(chǎn)品演化和市場(chǎng)發(fā)展進(jìn)行了深度探討。

需求定義產(chǎn)品：爆發(fā)性企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)需求倒逼存儲(chǔ)產(chǎn)品不斷突破性能、容量瓶頸

隨著NAND成本、可靠性不斷優(yōu)化，QLC SSD不斷“侵蝕”HDD市場(chǎng)份額

在企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)中，下圖的金字塔架構(gòu)早已成為業(yè)內(nèi)共識(shí)。目前在溫存儲(chǔ)層，SSD憑借著更快速、更節(jié)能、更可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體驗(yàn)不斷“侵蝕”著HDD的市場(chǎng)占有率，根據(jù)CFM閃存市場(chǎng)數(shù)據(jù)，SSD在企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)市場(chǎng)中的占比已經(jīng)達(dá)到13%。

圖片來源：三星

眾所周知，成本和數(shù)據(jù)保留問題是當(dāng)前SSD在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域中應(yīng)用中的最大“攔路虎”。近年來，隨著3D技術(shù)不斷升級(jí)，同等wafer晶圓產(chǎn)出的bit數(shù)量顯著增加，單位bit成本得到明顯降低。尤其隨著QLC技術(shù)的不斷成熟，QLC SSD成為各大原廠力推的在讀取密集型場(chǎng)景應(yīng)用的解決方案，在溫存儲(chǔ)層有巨大潛力，并且在冷存儲(chǔ)層也在探索階段。

姜海表示，“因?yàn)镼LC SSD整體性能相較HDD好很多，而且近年來隨著NAND Flash成本的逐漸降低，產(chǎn)品可靠性提升，QLC SSD在溫?cái)?shù)據(jù)層取代HDD的趨勢(shì)很明顯。但是其實(shí)數(shù)據(jù)中心TCO部署不僅是對(duì)比的是單盤成本，而是包括占地面積、散熱、對(duì)震動(dòng)處理等整體成本，因此如果在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)QLC甚至PLC SSD的集成成本更優(yōu)，很有可能大規(guī)模替代HDD。”

突破現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)瓶頸，新型尺寸規(guī)格相繼涌現(xiàn)

除了存儲(chǔ)介質(zhì)的技術(shù)演變，SSD外形規(guī)格演變趨勢(shì)也愈發(fā)明顯。近期，各大廠商相繼推出了采用企業(yè)和數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)外形（EDSFF）規(guī)格的SSD產(chǎn)品，該規(guī)格包括E1.L、E1.S、E3.S和 E3.L幾種外形尺寸，是專門為以NVMe為基礎(chǔ)的存儲(chǔ)硬盤打造的外形規(guī)格。

數(shù)據(jù)來源：公開信息，CFM閃存市場(chǎng)不完全整理

據(jù)悉，EDSFF規(guī)格的誕生是為了解決現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)的局限性而生，實(shí)現(xiàn)更好的容量、可擴(kuò)展性、性能、可維護(hù)性、可管理性、散熱和電源管理性能。除EDSFF之外，三星也提出了次世代小尺寸規(guī)格（Next Generation Small Form Factor，NGSFF）提案。

當(dāng)然，這些新型尺寸規(guī)格都是為滿足不斷提升的應(yīng)用需求所做出的技術(shù)探索，目前看，M.2會(huì)向E1.S演化，而在中國數(shù)據(jù)盤主流是U.2，預(yù)計(jì)在朝著Gen5切換時(shí)尺寸規(guī)格會(huì)由U.2向E3.S演化。

正如姜海所言，“如今存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是爆發(fā)式增長的，存儲(chǔ)容量增長的同時(shí)也衍生出了很多問題，包括性能、功耗、散熱等，就衍生了新的存儲(chǔ)要求，新的外型規(guī)格也是趨勢(shì)的一部分?！?/p>

PCIe Gen4在數(shù)據(jù)中心的部署正在加速

近年來，隨著英特爾、AMD相繼推出支持PCIe 4.0的CPU平臺(tái)，加上產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)產(chǎn)品陣列愈發(fā)完善，PCIe 4.0在消費(fèi)類市場(chǎng)呈加速發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)CFM閃存市場(chǎng)數(shù)據(jù)，2021年P(guān)CIe 4.0 SSD占PCIe SSD總占比約為19%，預(yù)計(jì)到明年這一比例將達(dá)50%左右。

同樣，這一趨勢(shì)也在數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)領(lǐng)域得到延續(xù)，姜海表示，“從今年下半年開始，已經(jīng)有數(shù)據(jù)中心在陸陸續(xù)續(xù)切換PCIe Gen4平臺(tái)和SSD產(chǎn)品。但是其實(shí)今年在新冠疫情和全球零部件短缺的大背景下，PCIe Gen4的部署其實(shí)沒有預(yù)期的快，但是整個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是不變的，預(yù)計(jì)明年隨著零部件短缺情況的緩解，PCIe Gen4會(huì)加速發(fā)展?！?/p>

根據(jù)CFM閃存市場(chǎng)不完全整理，目前幾大主要廠商均已推出PCIe 4.0數(shù)據(jù)中心SSD產(chǎn)品來匹配市場(chǎng)切換的進(jìn)度。據(jù)姜海介紹，寶存也于今年10月推出了企業(yè)級(jí)PCIe NVMe SSD Gen4 SSD產(chǎn)品：SP4E/SP4X系列，保證穩(wěn)定QoS延遲的同時(shí)，將傳輸速度提升到6.3GB/s以上，豐富了企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)在高性能應(yīng)用場(chǎng)景下的存儲(chǔ)產(chǎn)品選擇。

數(shù)據(jù)來源：公開信息，由CFM閃存市場(chǎng)不完全整理

存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化vs軟硬件垂直整合，數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)的對(duì)立統(tǒng)一之路

近年來，隨著國家加大對(duì)新基建的投資布局，數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算等概念不斷出現(xiàn)在大眾視野。而成立于2011年的寶存可以說是伴隨著國內(nèi)數(shù)據(jù)中心發(fā)展最快的十年成長起來的國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商。

姜海表示，“寶存成立之初，彼時(shí)英特爾、三星這些大廠并沒有標(biāo)準(zhǔn)品大規(guī)模出來，市場(chǎng)上機(jī)會(huì)較多，在那個(gè)時(shí)代寶存就在很多一線大廠有量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。在2015年慧榮科技全資收購寶存之后，在技術(shù)、供應(yīng)鏈、產(chǎn)品等各個(gè)方面都給予了寶存堅(jiān)定的支持，包括我們剛剛推出的SP4E和SP4X兩個(gè)系列的SSD產(chǎn)品都會(huì)在今年年底之前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)?！?/p>

值得注意的是，寶存剛推出的SP4E和SP4X兩個(gè)系列SSD將提供標(biāo)準(zhǔn)化NVMe、定制化Open Channel SSD以及Zoned Namespaces（ZNS）三種規(guī)格，用來滿足不同客戶需求。

目前來看，NVMe、open channel和ZNS是SSD在數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)中的三大主要流派。簡(jiǎn)單來講，NVMe就是符合NVMe規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)品；open channel則可以理解為只包含NAND芯片和控制器的簡(jiǎn)易SSD，并不包含F(xiàn)lash Translation Layer（FTL）；而ZNS則是在Open Channel SSD基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果，延續(xù)了Open Channel SSD I/O隔離、可預(yù)測(cè)性延遲等優(yōu)勢(shì)的同時(shí)SSD的使用壽命也大幅提升，讀寫性能和延遲也得到了進(jìn)一步優(yōu)化。

因此，這三種技術(shù)從靈活性上看，open channel>ZNS>NVMe，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程度則呈相反趨勢(shì)。而隨著技術(shù)靈活性提高，也要求用戶擁有較強(qiáng)的技術(shù)能力才能達(dá)到理想的使用狀態(tài)。

姜海介紹，“可以看到，近年來數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化程度是不斷提升的，另一方面大家也都在積極探索軟硬一體化和定制化方案收益，open channel就是軟硬一體化的具體案例，但是它的定制化程度高，生態(tài)建設(shè)就相對(duì)緩慢。另一方面，NVMe標(biāo)品是無法針對(duì)應(yīng)用定制的。但是業(yè)內(nèi)既有產(chǎn)品定制的需求，又希望標(biāo)準(zhǔn)化好一點(diǎn)，ZNS則應(yīng)運(yùn)而生，因此，可以看到ZNS會(huì)變成未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和方向，市場(chǎng)需求也將大于open channel?！?/p>

十年磨一劍，寶存深耕企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)，慧榮強(qiáng)勢(shì)入局之后更是如虎添翼

眾所周知，企業(yè)級(jí)服務(wù)器市場(chǎng)是入門門檻相對(duì)較高的領(lǐng)域，不僅對(duì)產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性、響應(yīng)性以及能效上都有很高的要求，而且還要面臨包括存儲(chǔ)原廠和服務(wù)器廠商存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)線在內(nèi)的一眾大廠的強(qiáng)勢(shì)圍攻。

姜海表示，“按照我們的經(jīng)驗(yàn)，在企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域沒有5-10年的磨練是很難出成績(jī)的。寶存在open chennel和NVMe上在眾多一線大廠都有部署經(jīng)驗(yàn)，在軟硬件一體化和定制化垂直整合領(lǐng)域能夠?qū)崿F(xiàn)差異化服務(wù)?！?/p>

在慧榮的強(qiáng)勢(shì)入局之后，寶存的發(fā)展似乎更加如虎添翼。姜海介紹，“慧榮在主控開發(fā)、wafer資源上都給了寶存強(qiáng)力的支持，另外還在方法上培養(yǎng)寶存獨(dú)立的產(chǎn)品規(guī)劃能力、前瞻能力及垂直整合能力。當(dāng)然，寶存最終是要獨(dú)立成長，并希望能反哺母公司，將中國市場(chǎng)特有的客戶訴求和發(fā)展變化融入到慧榮未來的主控產(chǎn)品中去?！?/p>

結(jié)語

回顧寶存十年發(fā)展，在企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)這條路上走的可謂堅(jiān)定，卻也充滿崎嶇，然而幸運(yùn)的是，寶存及時(shí)彌補(bǔ)了之前的短板、調(diào)整了方向，并依然擁有慧榮堅(jiān)定的支持。正如姜海表示，市場(chǎng)客戶將會(huì)看到寶存將在PCIe Gen4產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)身，并將在全新架構(gòu)的Gen5產(chǎn)品發(fā)力，依托現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)主攻需要定制化的市場(chǎng)部分。

企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的發(fā)展前景是毋庸置疑的，也是各大存儲(chǔ)廠商競(jìng)相爭(zhēng)奪的戰(zhàn)場(chǎng)。寶存與國內(nèi)超級(jí)數(shù)據(jù)中心通過多年合作已經(jīng)產(chǎn)生一定信任，加上其靈活市場(chǎng)策略、多年技術(shù)積累及慧榮的鼎力支持，相信其未來的市場(chǎng)發(fā)展前景可期！