近段時(shí)間，“東數(shù)西算”成為被高度關(guān)注的熱點(diǎn)話題。何謂東數(shù)西算?數(shù)據(jù)中心為何成為中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的關(guān)鍵?什么技術(shù)能夠支撐起數(shù)字經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)?又是什么技術(shù)霸氣盡顯、王者歸來(lái)?本文將抽絲剝繭，解答這些疑問(wèn)。

何謂“東數(shù)西算”?

日前，建設(shè)“全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)”的國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略工程——“東數(shù)西算”正式啟動(dòng)。這是繼西氣東輸、西電東送、南水北調(diào)等全國(guó)性資源、能源跨區(qū)域調(diào)配工程后的又一國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略工程，明確提出將布局建設(shè)八個(gè)全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)，對(duì)于優(yōu)化數(shù)據(jù)中心布局、推動(dòng)中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和西部地區(qū)發(fā)展意義重大。

“東數(shù)西算”為哪般?本質(zhì)是因?yàn)楣┙o失衡。“東數(shù)西算”通過(guò)構(gòu)建類似于“西氣東輸”的“信息通道”，把東部的數(shù)據(jù)“輸送”到西部進(jìn)行存儲(chǔ)和計(jì)算，在西部建立國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，改善數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施不平衡的布局，發(fā)揮數(shù)據(jù)資本化的最優(yōu)價(jià)值?？梢哉f(shuō)，數(shù)據(jù)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心要素，數(shù)據(jù)中心則是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的“底座”。

數(shù)據(jù)中心扛鼎中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)

如何能高效優(yōu)化我國(guó)的算力基礎(chǔ)設(shè)施的布局，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展?數(shù)據(jù)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代重要的生產(chǎn)資料、基礎(chǔ)性資源和戰(zhàn)略性資源，其承接的載體起到至關(guān)重要的作用。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型，不僅僅是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型，也是整個(gè)社會(huì)運(yùn)行模式的全面變革。據(jù)《中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書(shū)(2021年)》統(tǒng)計(jì)，2020年中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)39.2萬(wàn)億元，占GDP比重達(dá)38.6%。隨著各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)度加快，全社會(huì)數(shù)據(jù)總量爆發(fā)式增長(zhǎng)，中國(guó)數(shù)據(jù)圈將在2025年增至48.6ZB，占全球27.8%，成為全球大數(shù)據(jù)圈。數(shù)據(jù)洪流的到來(lái)進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)了數(shù)據(jù)價(jià)值鏈的成熟，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)企業(yè)的決策和創(chuàng)新，獲取數(shù)字紅利。數(shù)據(jù)中心是支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，具有重要的戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性地位。

圖表1：數(shù)字經(jīng)濟(jì)各產(chǎn)業(yè)發(fā)展無(wú)不是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)

機(jī)械硬盤能否支撐起數(shù)字經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)?

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等新興技術(shù)，各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)度加快，中國(guó)將在2025年成為全球大數(shù)據(jù)圈。如何科學(xué)合理的獲取、存儲(chǔ)、分析以及利用數(shù)據(jù)是我國(guó)在數(shù)字文明時(shí)代成為全球的數(shù)字經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的最有效途徑。

當(dāng)前數(shù)據(jù)的承載方式主要為磁介質(zhì)的機(jī)械硬盤和閃存介質(zhì)的閃存盤。從性能上來(lái)說(shuō)，基于閃存盤要比同級(jí)別機(jī)械盤的存儲(chǔ)系統(tǒng)性能有指數(shù)級(jí)提升，這一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)突出。從能耗的角度來(lái)說(shuō)，機(jī)械硬盤在使用時(shí)，單位容量功耗明顯要高于閃存盤。最后從可靠性角度對(duì)比，閃存盤內(nèi)部沒(méi)有機(jī)械部件，所以使用時(shí)即便高速移動(dòng)甚至震動(dòng)，一般也不影響，但是機(jī)械硬盤卻非常怕震動(dòng)，特別是在使用時(shí)遭遇撞擊或震動(dòng)，極有可能發(fā)生損壞。

對(duì)于大多數(shù)客戶目前正在猶豫閃存盤，主要還是考慮到其可靠性和價(jià)格。閃存存儲(chǔ)主要通過(guò)部件、系統(tǒng)、解決方案三級(jí)可靠性設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。以我國(guó)的存儲(chǔ)廠商華為為例，閃存盤內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了閃存顆粒內(nèi)部、閃存顆粒間的兩級(jí)可靠性方案，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)的失效數(shù)據(jù)保護(hù);多控全冗余架構(gòu)、創(chuàng)新的鏡像三副本、RAID 2.0+及RAID-TP等技術(shù)，使得系統(tǒng)無(wú)單點(diǎn)、雙點(diǎn)故障、能夠容忍3盤同時(shí)失效;免網(wǎng)關(guān)雙活，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)發(fā)生事故或者災(zāi)難情況下業(yè)務(wù) RTO=0和RPO=0，業(yè)務(wù)連續(xù)性不受影響。目前傳統(tǒng)機(jī)械硬盤仍是許多企業(yè)的儲(chǔ)存選項(xiàng)，因其總擁有成本低于閃存盤，因而可以花費(fèi)較少的費(fèi)用。不過(guò)最新數(shù)據(jù)表明，到了2022 年時(shí)，閃存盤與機(jī)械硬盤的TCO將會(huì)黃金交叉，意味采購(gòu)閃存盤的花費(fèi)將更少。

根據(jù)Gartner近五年數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)載體的分析統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)圖表2)，美國(guó)數(shù)據(jù)中心的閃存半導(dǎo)體介質(zhì)容量占比是中國(guó)的2.2倍(53% vs 24%)，中國(guó)的閃存介質(zhì)普及率還很低，仍然以機(jī)械硬盤為數(shù)據(jù)主流載體媒介。中美數(shù)據(jù)中心的閃存介質(zhì)容量占比與中美GDP的數(shù)字經(jīng)濟(jì)占比(見(jiàn)圖表3)大體相當(dāng)。

圖表2：閃存半導(dǎo)體介質(zhì)容量占比

圖表3：GDP“數(shù)字經(jīng)濟(jì)占比”對(duì)比圖

時(shí)代呼喚英雄，閃存存儲(chǔ)舍我其誰(shuí)?

面向未來(lái)，我國(guó)存儲(chǔ)的處理能力與數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不匹配已初現(xiàn)端倪，機(jī)械硬盤難以支撐成為全球的數(shù)字化大國(guó)?？萍紕?chuàng)新需要合適的時(shí)間窗口和成長(zhǎng)土壤，人類歷史發(fā)展的重要階段，如農(nóng)耕文明、工業(yè)文明的逐步演進(jìn)，將這一點(diǎn)體現(xiàn)得淋漓盡致。目前人們正處于一個(gè)新時(shí)代的交疊期。數(shù)字文明會(huì)為人們的生活帶來(lái)更多便利。數(shù)字科技的創(chuàng)新時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái)，科技將以更強(qiáng)大的力量改變世界。

閃存介質(zhì)是數(shù)字文明的先進(jìn)引擎

對(duì)于閃存介質(zhì)有高密度、高可靠、低延遲、低能耗等特點(diǎn)。從數(shù)據(jù)全生命周期角度來(lái)說(shuō)，硬件能力的提升給數(shù)據(jù)流通帶來(lái)巨大的變化，存儲(chǔ)介質(zhì)由傳統(tǒng)磁介質(zhì)轉(zhuǎn)向閃存介質(zhì)，機(jī)械硬盤轉(zhuǎn)向閃存盤。隨著閃存盤的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)訪問(wèn)閃存盤比機(jī)械硬盤快1000倍以上，時(shí)延下降到原來(lái)的幾十分之一;存儲(chǔ)通信協(xié)議的發(fā)展，把存儲(chǔ)介質(zhì)變化的效率和網(wǎng)絡(luò)帶寬提升的作用充分發(fā)揮，這些變化，促使了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理能力的大幅提升，優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心算力與存力的基礎(chǔ)能力結(jié)構(gòu)，加速了數(shù)據(jù)資源的快速流通。

NVMe over RoCE存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)釋放了閃存介質(zhì)的枷鎖

放眼整個(gè)數(shù)據(jù)中心，閃存介質(zhì)已經(jīng)加速了核心業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流動(dòng)。伴隨著人工智能、HPDA、大數(shù)據(jù)等多樣負(fù)載，單純的擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心閃存介質(zhì)容量占比已經(jīng)無(wú)法充分釋放閃存介質(zhì)的能量。數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)帶寬的枷鎖已經(jīng)無(wú)法大程度的釋放閃存介質(zhì)的性能潛力，更快的介質(zhì)和協(xié)議呼喚更快的網(wǎng)絡(luò)。NVMe over RoCE存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)相比傳統(tǒng)FC存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，提供10倍以上的吞吐帶寬和更低的時(shí)延，同時(shí)還兼具IP易管理的優(yōu)勢(shì)，讓閃存介質(zhì)進(jìn)入了新的時(shí)代。新型數(shù)據(jù)中心將圍繞數(shù)據(jù)的全生命周期，從數(shù)據(jù)計(jì)算、傳輸、存儲(chǔ)，高效全面的優(yōu)化“新算力”，推進(jìn)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。

閃存占比是牽引數(shù)據(jù)中心邁向“雙碳”的核心指標(biāo)

在相同容量下，閃存盤相比機(jī)械硬盤的能耗降低70%，空間占用也會(huì)節(jié)省50%。如果按照數(shù)據(jù)中心的閃存比例參照當(dāng)前美國(guó)的53%的閃存比例建設(shè)，那么到2025年將累計(jì)節(jié)約750億千瓦時(shí)耗能，相當(dāng)于4個(gè)葛洲壩的發(fā)電量，新建數(shù)據(jù)中心的能耗將下降11%。

對(duì)比國(guó)外先進(jìn)經(jīng)濟(jì)體，應(yīng)對(duì)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的要求，新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)閃存半導(dǎo)體介質(zhì)容量占比至少需要達(dá)到50%以上，才能更好的牽引我國(guó)數(shù)據(jù)中心邁向“雙碳”目標(biāo)。

今天，大力發(fā)展存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)已成為產(chǎn)業(yè)共識(shí)，加速“磁退硅進(jìn)”已成為業(yè)界趨勢(shì)。采用全閃存存儲(chǔ)將重構(gòu)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)底座架構(gòu)，提升“新算力”能效，加速數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。

當(dāng)前題目：中國(guó)數(shù)據(jù)中心還以機(jī)械技術(shù)為基礎(chǔ)，何談先進(jìn)？
轉(zhuǎn)載源于：http://jinyejixie.com/news0/201200.html

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