西部數(shù)據(jù)公司HDD業(yè)務部高級副總裁Ravi Pendekanti表示，如今，一些領(lǐng)先的科技應用和新興數(shù)字化產(chǎn)業(yè)，如人工智能、機器學習、區(qū)塊鏈、5G、物聯(lián)網(wǎng)、智慧視頻等，時刻都在產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。“我們預計，未來5年內(nèi)數(shù)據(jù)會呈指數(shù)級增長，將超過之前所有數(shù)據(jù)存儲量的兩倍。” kWcesmc

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西部數(shù)據(jù)公司HDD業(yè)務部高級副總裁Ravi PendekantikWcesmc

今年9月，西部數(shù)據(jù)面向全球發(fā)布了創(chuàng)新的OptiNAND技術(shù)，結(jié)合并優(yōu)化了在閃存和HDD領(lǐng)域的積累，通過協(xié)力效應，對磁盤架構(gòu)設(shè)計做出革新，匯聚二者優(yōu)勢，為客戶帶來開創(chuàng)性的解決方案，幫助客戶應對未來的存儲需求。kWcesmc

據(jù)西部數(shù)據(jù)公司副總裁兼中國區(qū)業(yè)務總經(jīng)理劉鋼先生介紹，基于OptiNAND技術(shù)的新一代HDD具備更高的容量密度、更優(yōu)的性能和更高的可靠性，結(jié)合西部數(shù)據(jù)在SSD方面的布局，未來可同時滿足大數(shù)據(jù)和快數(shù)據(jù)的需求。kWcesmc

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西部數(shù)據(jù)公司副總裁兼中國區(qū)業(yè)務總經(jīng)理劉鋼kWcesmc

稍后的媒體發(fā)布會環(huán)節(jié)中，劉鋼圍繞OptiNAND技術(shù)的特點和優(yōu)勢等方面做了詳細分析，解釋了西部數(shù)據(jù)看好OptiNAND技術(shù)的原因，并強調(diào)該技術(shù)并非“簡單地用膠水把閃存和HDD粘合在一起，讓SSD作為緩存來使用”。此外，他還強調(diào)了中國市場對西部數(shù)據(jù)的重要意義。kWcesmc

為什么要推出OptiNAND技術(shù)？

在快速發(fā)展的數(shù)字化時代，無論是終端、邊緣還是數(shù)據(jù)中心，它們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都在快速增長。預計到2025年，從用戶、終端、邊緣、數(shù)據(jù)中心采集到的數(shù)據(jù)量將達180 ZB，其中僅中國就產(chǎn)生超過41 ZB以上的數(shù)據(jù)。與此同時，新生產(chǎn)的設(shè)備存儲容量可能只有幾個ZB，未來只有極少部分的數(shù)據(jù)才能被存儲下來。kWcesmc

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值得注意的是，以上還是在HDD和SSD快速增長情況下的表現(xiàn)。單看數(shù)據(jù)中心對HDD和SSD的需求：到2025年，數(shù)據(jù)中心SSD CAGR（復合年均增長率）約為43%，HDD CAGR是27%。如果簡單地理解，HDD主要支持大數(shù)據(jù)的需求，SSD主要支持快數(shù)據(jù)的需求。這意味著，數(shù)據(jù)中心用戶對數(shù)據(jù)容量和快數(shù)據(jù)存儲的需求非常強烈，存儲產(chǎn)品除了滿足海量數(shù)據(jù)存儲的基礎(chǔ)要求，還要能支持挖掘數(shù)據(jù)價值的分析、預測和決策等過程。kWcesmc

西部數(shù)據(jù)閃存技術(shù)有哪些升級？

西部數(shù)據(jù)擁有HDD和閃存兩種存儲技術(shù)，為了支持SSD的快速增長，其閃存技術(shù)也在迅速發(fā)展。過去幾年里，西部數(shù)據(jù)的閃存從48層增長到了112層，今年已經(jīng)推出了162層。“這是摩爾定律在芯片領(lǐng)域中繼續(xù)發(fā)揮作用的結(jié)果。”劉鋼補充說，在存儲領(lǐng)域，摩爾定律不僅體現(xiàn)在橫向擴展，也體現(xiàn)在縱向堆疊和單元密度擴展。kWcesmc

比如，同一個單位中，通過改變邏輯架構(gòu)，可以從只能存儲一個字節(jié)的SLC，變成兩個字節(jié)的MLC、三個字節(jié)的TLC、四個字節(jié)的QLC，甚至五個字節(jié)的PLC。所以，橫向密度擴張、縱向的堆疊，再加上單元密度的擴展，促使閃存的存儲密度在過去幾年里增長了很多倍。這超過了僅由線寬縮小帶來的增長，也超過了僅由堆疊層數(shù)的增加帶來的增長。“因為摩爾定律可以在以上三個維度發(fā)揮作用，所以我們在半導體存儲上有了更快的進展，這是摩爾定律和建筑架構(gòu)設(shè)計的完美結(jié)合。”kWcesmc

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也許大家會覺得奇怪，西部數(shù)據(jù)的BiCS5是112層、BiCS6是162層，之前的產(chǎn)品按照48層、64層、96層的規(guī)律來排列，到了BiCS5、BiCS6則打破了這個規(guī)律。“這正是我們的優(yōu)勢所在，不單純在一個維度中來提升技術(shù)，不是簡單地做層數(shù)堆疊。”劉鋼自豪地表示。kWcesmc

在BiCS5技術(shù)中，西部數(shù)據(jù)僅堆疊112層就達到了128層產(chǎn)品的密度；在BiCS6技術(shù)中，只堆疊了162層，而同類產(chǎn)品可能要堆疊176層或196層。其實，更多的堆疊層數(shù)會折中存儲的其他性能，用更低的層數(shù)來達到同樣的密度會帶來更好的寫性能。具體來看，BiCS5、BiCS6能帶來以下優(yōu)點——第一，在兩代之間寫性能可提高兩倍；第二，在提高寫性能的同時，反而降低了35%的功耗。kWcesmc

除了同等密度下的堆疊層數(shù)更低之外，西部數(shù)據(jù)也采用了更高效率的電路設(shè)計，將驅(qū)動電路置于陣列之下，從而節(jié)省了外圍面積，可以讓芯片的尺寸更小。這種方式在業(yè)內(nèi)被稱為CMOS-under array (CuA)，CuA可以帶來更高的效率和更好的性能/密度。kWcesmc

即使是同一代閃存，針對不同的應用場景，也會有不同的取舍和優(yōu)化。西部數(shù)據(jù)擁有自己的閃存制造工廠，可以根據(jù)所生產(chǎn)的閃存顆粒，針對不同應用來優(yōu)化閃存性能。比如，有的場景需要低功耗，有的需要高性能，有的需要低價格，有的需要耐擦寫次數(shù)更強等等，這些性能很難集中體現(xiàn)在一個產(chǎn)品上。kWcesmc

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西部數(shù)據(jù)可按照應用場景的偏好，選擇更優(yōu)化的性能來滿足不同用戶的需求。比如，有些用戶需要快讀功能，但對擦寫要求不高，注重更低的成本。西部數(shù)據(jù)可挑選相應的閃存顆粒，配合自控制器和固件（firmware）來做縱向提升。通過優(yōu)化閃存存儲，在保證很好的讀性能的同時，相應地犧牲一部分擦寫性能，幫助用戶降低部署成本。kWcesmc

OptiNAND技術(shù)能帶來哪些優(yōu)勢？

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今年9月，西部數(shù)據(jù)于發(fā)布了OptiNAND技術(shù)，在兩個月之后，又發(fā)布了基于OptiNAND技術(shù)的20TB Ultrastar DC HC560 CMR HDD。kWcesmc

新的磁盤架構(gòu)設(shè)計主要具備三大優(yōu)勢——首先，有更大的容量。OptiNAND技術(shù)優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，提高了產(chǎn)品的密度、性能及可靠性。新品整體容量為20TB，內(nèi)部有9張磁碟，單碟片容量達到了2.2TB，改善了相鄰磁道干擾的問題，并提升了存儲密度；其次，更高的整體性能。OptiNAND技術(shù)把HDD內(nèi)部數(shù)據(jù)放到iNAND閃存上，提高了整體性能，并縮短了延遲。再次，更加安全。在緊急斷電時，能比之前多保留近50倍的用戶數(shù)據(jù)。kWcesmc

關(guān)于保留更多的用戶數(shù)據(jù)，劉鋼補充說明道：在硬盤系統(tǒng)上由于系統(tǒng)運行環(huán)境的原因，有一個很重要的數(shù)據(jù)損失場景——即“斷電時如何保護數(shù)據(jù)“。以前的技術(shù)是利用磁碟轉(zhuǎn)動慣性的能量把數(shù)據(jù)刷寫進去，因為iNAND本身就是非易失性的，在斷電保護時比以前的技術(shù)保存更多的用戶數(shù)據(jù)，大約是之前的50倍。這讓搭載了OptiNAND技術(shù)的產(chǎn)品在可靠性上有很大的提升。kWcesmc

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在OptiNAND中，iNAND這個角色與HDD的性能相關(guān)。“在普通的HDD中，不僅有用戶數(shù)據(jù)，還有許多運行數(shù)據(jù)，包括尋道數(shù)據(jù)、關(guān)鍵定位數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)原來被存儲HDD的磁碟上，會占用一部分空間，還會降低性能。而在OptiNAND中，這些運行數(shù)據(jù)被存儲在iNAND上，我們對iNAND做了性能等方面的優(yōu)化，讓它適應這個特殊的工作場景。所以，在OptiNAND架構(gòu)設(shè)計中，iNAND負責的是與HDD本身的運行深度相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲部分，這與把用戶數(shù)據(jù)放在其中做緩存的做法有很大的不同。“kWcesmc

在產(chǎn)品開發(fā)階段，西部數(shù)據(jù)就已經(jīng)做了很多測試，一直到現(xiàn)在用戶層面的測試。搭載OptiNAND技術(shù)的HDD，對外保留了標準接口，還為以后預留了優(yōu)化空間。如果用戶的開發(fā)能力較強，可對其中的iNAND進一步優(yōu)化。作為HDD運行系統(tǒng)的一部分，iNAND并不是作為緩存而存在，它存儲著一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，HDD離開它不能很好地運行。kWcesmc

把HDD和iNAND結(jié)合在一起，不只要提高密度，還要提高性能，增加可靠性。這對涉及到的算法而言，具有較大的挑戰(zhàn)性。不過，用戶無需關(guān)心具體的算法。劉鋼透露說，西部數(shù)據(jù)充分利用了OptiNAND技術(shù)，未來將配合SMR（疊瓦式）技術(shù)來進一步提高HDD的密度。原來的CMR HDD在16TB時，可通過SMR技術(shù)把HDD容量提升至20TB，而這次的新品就是20TB的CMR HDD，后續(xù)可通過OptiNAND技術(shù)來更好地支持SMR技術(shù)。kWcesmc

OptiNAND技術(shù)的應用情況

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“全球有超過40%的數(shù)據(jù)，被存儲在西部數(shù)據(jù)的產(chǎn)品上，我們在這個領(lǐng)域扮演著極其重要的角色。”劉鋼在新品發(fā)布環(huán)節(jié)透露說，基于OptiNAND技術(shù)的新品——20TB Ultrastar DC HC560 CMR HDD，能幫助數(shù)據(jù)中心企業(yè)提高存儲的密度。據(jù)悉，新品的單盤容量提升了25%，同等大小尺寸的產(chǎn)品，原來的容量是16TB，現(xiàn)在則達到了20TB。另外，平均每TB的功耗也降低了14%。kWcesmc

根據(jù)劉鋼的介紹，新品單盤容量密度的提高，可保證用戶在同等容量的情況下，少部署20%的服務器。“在關(guān)鍵部件供應如此緊張的當下，減少20%服務器框架，也為企業(yè)降低了供應壓力。如果結(jié)合計算CAPEX（資本性支出）和OPEX（企業(yè)的管理），用戶的TCO（總擁有成本）能降低16%。僅從16TB遷移到20TB，就能為數(shù)據(jù)中心用戶帶來上述優(yōu)勢。“kWcesmc

現(xiàn)在，市場上有越來越多的云原生數(shù)據(jù)中心，在新一代大容量HDD出現(xiàn)時，它們會在一至兩個季度內(nèi)，迅速從原來的容量點切換到新的容量點，從而享受新技術(shù)帶來的紅利。云原生數(shù)據(jù)中心的存儲架構(gòu)非常靈活，可以適應多種的存儲設(shè)備的介質(zhì)分層。越是云原生數(shù)據(jù)中心，就越能快速切入新一代存儲介質(zhì)，背后的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲的架構(gòu)可以很好地適應新技術(shù)的更新，而超大容量和密度的HDD尤其適用于數(shù)據(jù)中心的應用場景。通過觀察之前幾代產(chǎn)品的應用情況可以看出，從14TB到16TB再到18TB的更迭中，云原生的數(shù)據(jù)中心都能充分抓住這些新技術(shù)的紅利，相信明年它們也會快速切換到20TB HDD上。kWcesmc

中國是西部數(shù)據(jù)的重要市場

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西部數(shù)據(jù)在中國已經(jīng)有許多成功的應用案例，國內(nèi)的行業(yè)客戶、OEM等用戶，也紛紛利用西部數(shù)據(jù)的高性能或主流SSD，來優(yōu)化云端的大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)庫平臺等的性能。kWcesmc

比如西部數(shù)據(jù)與聯(lián)想、SmartX基于SSD和大容量的HDD，針對金融行業(yè)的超融合的應用場景實現(xiàn)了存儲優(yōu)化，提高金融超融合云的密度和性能；星環(huán)科技的大數(shù)據(jù)分析平臺采用Ultrastar DC SN840高端SSD，還使用了Ultrastar DC SN640做優(yōu)化的讀寫SSD，從而實現(xiàn)了全閃大數(shù)據(jù)分析平臺。kWcesmc

總而言之，中國市場是西部數(shù)據(jù)很重要的市場。對該公司而言，OptiNAND技術(shù)有著非常重要的使命，Ravi Pendekanti說：“我們期望通過OptiNAND這個持續(xù)演進的技術(shù)，為中國的數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)增長做出貢獻。未來，我們將不斷實踐我們的承諾——持續(xù)締造創(chuàng)新、突破技術(shù)的界限，推動數(shù)據(jù)繁榮，為全球帶來先進、高效而可靠的存儲解決方案，全方面滿足各行各業(yè)的多樣存儲需求，并攜手合作伙伴與客戶，繼續(xù)深耕中國市場，為中國數(shù)據(jù)存儲的未來和創(chuàng)新賦能。“kWcesmc

最后，劉鋼總結(jié)說，西部數(shù)據(jù)提供的產(chǎn)品背后是從芯片到系統(tǒng)的完整產(chǎn)品線，我們希望可以跟國內(nèi)生態(tài)伙伴一起，為整個存儲市場提供優(yōu)化的存儲解決方案。當然，只有好的產(chǎn)品也不夠，還需要與合作伙伴一起，讓后者的系統(tǒng)或解決方案、軟件能充分利用新技術(shù)，來優(yōu)化系統(tǒng)和解決方案。kWcesmc

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據(jù)了解，西部數(shù)據(jù)在上海浦東有一個開放實驗室，聯(lián)合合作伙伴一起做測試和優(yōu)化。計劃到明年，該公司將推出更多量產(chǎn)的閃存產(chǎn)品和基于OptiNAND技術(shù)的大容量、高密度、高性能HDD。kWcesmc