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为未来存储而生 西部数据以创新磁盘架构直面数据增长挑战

我们正处于一个数据爆炸的时代。

根据IDC的数据,2020年全世界创造了大约64ZB的数据,而到2025年,全球数据总量将达到163ZB,其中企业占比将达到60%,这五年内产生的数据将是自1947年引入数字储存量概念以来创建数据总量的两倍多。人工智能、机器学习、区块链、5G、物联网、智能视频等各种新兴应用在每时每刻都在产生大量的数据,并将其应用到人们日常生活的各个场景中。

如果说数据是驱动企业发展的核心生产力要素,那么存储就是实现数据创造商业价值的前提。也正因此,行业内外都期待着存储设备和技术能实现新的技术突破,以满足海量数据背景下的存储及读写需求。

在几日前举办的HDD Reimagine大会上,西部数据给出了自己对于存储领域的全新探索与实践:基于OptiNAND技术的全新闪存增强型磁盘架构设计,这是当下存储领域里对HDD技术与闪存技术的最佳结合,为机械硬盘这个存储届的“常青树”再次注入了全新的生命力。

西部数据全新OptiNAND技术

“西部数据这次在磁盘架构设计上做了个性,采用开创性的将闪存技术和HDD技术有机结合的方法。OptiNAND再一次展示出了西部数据在存储技术上的拓展,同时也代表了我们为更多企业、为整个中国的数据增长作出贡献的愿景。”西部数据公司HDD业务部首席技术官车晓东在接受采访时表示。

西部数据公司HDD业务部首席技术官车晓东

西部数据在HDD领域的技术领先性可谓是有目共睹,从现在已大规模在云计算厂商中普及的HelioSeal技术,到2019年推出的能量辅助记录技术,再到三阶寻轨定位系统的应用,都在用自身的技术力促进着硬盘领域的发展与进步。

仅从字面意义上来看也不难理解,这次的OptiNAND技术,并非是以往的混合硬盘架构,混合磁盘架构的本质是一个两层的存储架构,但需要至少10%以上的SSD空间,所以会在一定程度上增加成本,但OptiNAND是把iNAND用作对硬盘操作系统的提升而非用户使用,所以从某种意义上说,相当于把DRAM的容量增加了几百倍,从而更高效地利用以往没法存储的控制硬盘的数据信息,使硬盘更有能力提供更高级的伺服和适配叠瓦式技术的能力,本身对闪存容量并无太大要求,另一方面,在OptiNAND技术中,iNAND的设计是与硬盘SoC的设计高度匹配的,并提供了断电后记录数据等能力,让SoC的算法得到增强,设计更加有效,从而实现以前混合硬盘所不能实现的结果。

“总体来说,1+1在这个情况下实现了远远大于二的效果,具体体现在以下三个方面:一是可以把ePMR硬盘的容量做得更大,二是增强了硬盘的性能,三是提高了硬盘的可靠性。”车晓东博士表示。

OptiNAND技术拥有三大技术优势

具体从容量提升方面来看。iNAND可以帮助增加磁道数量即磁道密度,可以在一个磁碟上存储更多的用户数据。而且,硬盘中许多本来需要放在磁碟上的元数据现在可以放在iNAND上,让磁碟有更多空间服务用户。最后,iNAND的高效率大大增强了SoC的运算功能,因而可以利用叠瓦式磁记录为用户提供更大的储存容量。

而从性能增强角度看,硬盘的整个生命周期中,需要记录一些操作过程,例如针对相邻磁道的干扰。目前硬盘的操作方式是把这些干扰数据记录在磁碟的表面上,有了iNAND以后,这些操作和记录都会由iNAND来支持,这样磁碟可以把所有的注意力都用于记录数据,另外,在写和存的时候,很多磁碟上元数据的操作都可以放在iNAND上,从而节约很多原本用来将硬盘工作数据写在磁道上的时间,用在服务用户的储存需求上。

最后则是可靠性方面,现在的硬盘在紧急断电时,需要用磁碟能量把DRAM数据安全储存好,因为这个过程依靠的是磁碟旋转产生的动能,所以能够储存的数据是有限的。在很多情况下,我们没有办法把非常重要的数据有效储存好,只能保证最关键的数据储存好,在电力恢复以后,硬盘需要重新校准。由于iNAND是非易失性的,在有iNAND的情况下,断电以后很多数据都可以记录在iNAND里,让硬盘的可靠性得到大幅度的提升。

据车晓东博士介绍,在接下来的五年里,搭载OptiNAND和ePMR技术的单块HDD容量可以到50TB以上,目前西部数据已经向部分客户提供了20TB的eMPR OptiNAND硬盘,使用九磁碟制成,单碟拥有2.2TB的容量,较上一代容量最高的产品提高了约10%。值得一提的是,作为一种成熟的技术,西部数据累积在ePMR的部署已超过了100EB,按照单块HDD容量10TB计算,也已超过了1000万块。借由OptiNAND这一全新技术,西部数据将以全新的HDD产品,满足云服务商、NAS供应商、数据中心等不同行业客户日益增长的大规模数据存储需求。

OptiNAND技术未来将部署在西部数据丰富的产品组合中

西部数据之所以能成为存储技术的创新者,一定程度上也是归功于多年来在存储技术环节上的积累和产业链优势,以及对市场的透彻观察。这次发布的OptiNAND,事实上是专门针对中国市场的市场发布,彰显了西部数据对中国市场的重视。

西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢在接受采访时谈到,在硬盘磁碟生产工厂方面,西部数据在深圳有大规模、领先的磁碟生产工厂,生产的磁碟可用于企业级、PC级还有消费级的产品,另外在上海闵行,西部数据也有基于闪存技术的、大规模的生产工厂,不仅有生产设施还有研发设施,并于近期完成了第三期的扩建,进一步提升了产能和技术研发能力。

西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢

强大的生产研发能力也得到了业界和市场的认可,闵行的生产工厂获得了中国半导体封装测试前十名,同时也是上海市进出口额百强企业前十名。西部数据的企业级固态硬盘和硬盘也被国内开放数据中心ODCC评选为综合性能奖和技术集成奖,在工厂环保生产方面,也获得了绿色工厂的称号。此外西部数据连续几年被评为全球最具商业道德公司,并在中国市场积极参与企业社会责任建设,也得到了较高的评价。

“在国内,包括百度云、字节跳动等在内的头部云服务商都与我们有长期稳定的关系,在他们的数据中心里也部署了很多西部数据企业级和固态硬盘产品,在容量、性能、稳定性、成本、功耗方面做了很多改善和提升。”刘钢表示。

以百度智能云存储数据中心为例,通过采用了西部数据最新一代16TB和18TB的硬盘并通过百度先进的存储引擎,将采用叠瓦式的20TB硬盘部署在云存储数据中心里,从而极大地提高了百度云存储数据中心的存储密度,并降低了TCO,为百度提供了云存储的多种选择。

百度使用西部数据SMRHDD优化存储密度与TCO

当然,新的存储技术是否能被众多的企业使用和接受,并融入到产业生态里,也是十分重要的一环,以本次发布的OptiNAND来说,有很多企业希望能够采用最新的大容量、高性能的存储来扩展他们数据中心的存储,既解决性能问题,也解决容量和稳定性问题,并将其集成到自身的产品之中。国内领先的服务器生产商新华三集团就非常看好OptiNAND,新华三副总裁、计算存储产品线总裁陈振宽曾表示非常看好西部数据最新的OptiNAND技术,期待在更多客户群里面看到这个产品快速的引入和市场客户部署。

据悉,基于新产品的协议只有SATA和SAS,暂时与NVMe无缘,毕竟这个全新的磁盘架构技术中,iNAND的功能不是用于存储用户数据,而是从某种意义上来说增加DRAM的容量,让我们有更大的内存来指挥、运算一些硬盘运行时需要的操作,从而提升HDD硬盘的性能与使用体验,未来,采用OptiNAND技术的新型闪存增强型存储架构将作为未来设计和创新的基础,在智能化、可靠性、容量和上市灵活性等方面取得进一步的提升,西部数据公司也将在下半年开始发布针对特定市场的专用产品。

面对企业数字化转型与大数据的洪流,西部数据所提供的全新磁盘架构,大容量的产品和高可靠性、高性能、及成本最优的解决方案,既是对自身在HDD与闪存领域技术实力的证明,同时也为广大企业带来了坚实的存储底座,助推存储行业迎来新发展,同时也为数据价值的深度挖掘带来了更多可能。

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