把脉存力产业发展路径:《中国存力白皮书》发布
通信产业网|2022-08-03 16:07:04
作者:通文来源:通信产业网

在国家数字经济大战略下,数据作为生产要素,已成为重要资产,而数据存力是算力价值的前提和基础。只有数据“存得好、算得快、传得稳”,算力基础设施才能充分发挥数据要素的价值。

7月29日至31日,由工业和信息化部、山东省人民政府主办的首届中国算力大会(以下简称“算力大会”)在山东省济南市召开,这是我国算力基础设施领域首个全国性会议。在算力大会期间,《中国存力白皮书(2022年)》正式发布。

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作为中国算力大会“1+3+5”系列研究成果之一,《中国存力白皮书(2022年)》(以下简称《白皮书》)共分“背景与意义”、“数据存储产业发展分析”、“中国数据存力发展情况分析”、“中国数据存力发展展望与建议”四大部分,从存储的容量、性能表现、安全可靠、绿色低碳等特性,系统分析全球存储行业的产业现状,研究数据中心存储技术发展趋势,分析中国各省份存力发展规模和质量,为地方政府、企业管理者、平台建设者、软件开发者等不同群体推动数字化转型提供专业参考,旨在共同加快存力高质量发展,助力构建数字经济新格局。

抓方向:四大维度定义“新存储”

当前,新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球经济结构,算力作为数据经济时代新的生产力,发挥了至关重要的作用,而面对当前各行业转型的新趋势,存储作为承载数据的关键基础设施,其重要性更加凸显。

据了解,数据存储是一个复杂的系统,包括复杂的硬件、复杂的软件和介质。各行各业在数字化进程中涉及到的应用创新对数据的采集、存储、传输、交易和服务等环节提出了更高的要求,不仅强调存储容量足够大,也对存储的功能、可靠性、安全性、绿色性等提出了要求。

《白皮书》指出,存储容量是应对数据爆发式增长的基础。进入大数据时代,移动智能设备、云端、物联网终端等产生的海量数据需要存储、分析、计算,数据存储的整体需求快速增长。在涉及国计民生的重要领域,如政务、金融、交通、电信、医疗等行业,对存储读写速度快、非易失性、无机械装置、抗震性好、适温宽、功耗低、传噪少等提出了较高要求。在新兴信息技术领域如人工智能,数据存储性能如读写速度,决定了人工智能算法能否快速获取足量训练数据,从而不断优化算法打造出敏捷模型。

据中国信通院发布的《数字中国发展报告(2021年)》显示,2017年到2021年,我国数据产量从2.3ZB增长至6.6ZB。数据“存不下”的问题日益严重。

可见,数据存储性能既是数据有效处理的关键,也是充分释放数据要素价值的基础,是数据有序流转、运营流通和场景应用的有力支撑。为此,业界积极探索存储容量提升方案,一方面,通过存储硬件结构性改造和高科技散热技术增加硬盘密度,从而增加单位空间的数据存储容量,另一方面,软件纠删码等技术的应用也可降低冗余度、提高磁盘利用率。

同时,数据安全可靠是发挥数据价值、保证数字社会健康发展的保障。

数据安全可靠性是指保障数据在其生命周期内,所有数据完整、一致和准确的程度,尤其是在自然灾害、电力等设施失效、设备自身失效、人为破坏、勒索病毒、网络攻击等影响下,仍可以实现关键数据系统的数据不泄露,数据不被篡改,数据不丢失,业务永远在线,访问永远合规。

目前,数据中心行业实现存储安全可靠的方式主要包括容灾和备份,“容灾”即保障业务系统在灾难条件下的连续性“韧性”;“备份”即保障数据在灾难条件下的完整性。

需要关注的是,为响应国家双碳战略,落实工信部、发改委等政策文件提出的“新建大型、超大型数据中心PUE达到1.3以下,绿色低碳等级达到4A级以上”要求,数据中心存储正在向绿色节能低碳方向发展。

《白皮书》指出,数据存力设备使用过程中的电力能耗和冷却能耗是数据中心能耗的重要组成部分,单位存储容量能耗也逐渐成为数据中心综合能耗水平和可持续发展能力的评估要素之一。数据存储的绿色低碳发展也逐渐被企业和政府重视起来,一方面,使用绿色节能的存储设备能为企业降低总体拥有成本;另一方面,通过低能耗存储设备的使用达到降低碳排放的目的,获得环境和社会价值。

找痛点:引领存储产业高质量发展

事物的演进普遍遵循螺旋式发展的规律,数据存储产品和方案的演进同样如此,业务需求和技术进步是螺旋式发展的两个主要驱动力。由于数据存储的形式在不断变化,全球数据存储产业也从单纯注重数据存储的容量,向效率、经济性、可靠程度、节能等方面不断延展,以更好应对不断增长的数据总量以及数据多样性、实时性等对存储提出的新要求。

《白皮书》指出,现代数据存储根据存储介质的不同,主要分为光学存储(CD、DVD、蓝光存储)、磁性存储(磁带、软盘、机械硬盘)和半导体存储三类,其中半导体存储在数据存储领域的应用越来越广,是存储技术发展的趋势和方向之一,包括易失性存储器 DRAM和非易失性存储器 NAND FLASH、NOR FLASH等,近年来,磁性存储占比较高,但以半导体为代表的新一代全闪存技术也正飞速发展。

市场格局上,我国存储技术水平突围成效显著,与美企仍有一定差距。近年来我国在数据保护领域也涌现出很多优秀的企业,包括华为、爱数、鼎甲、新华三、浪潮等。

区域数据存力发展上,数据存力发展水平与数字经济规模相关,数字经济规模越大,数据资源越丰富。东部沿海地区经济相对发达,数字经济规模较大,因此东部数据存力在规模上具有较大优势。此外,数据存力发展水平与数据中心和算力的建设情况相关,东部仍是数据中心建设运营主要区域,数据存力发展规模和质量均位于全国前列。中西部数据存力发展水平相差不大,东北部数据存力规模和质量相对其他区域发展较差。

笔者看来,数据价值的发挥,需要与算力、存储和网络等相关设备结合,以基础设施的形式来服务经济社会。数据存储是算力基础设施的核心组成,是信息的起始和终点,优质的数据存储基础设施和产业生态不仅会赋能数据存力发展,而且还会驱动更大范围的社会经济衍生影响。

近年来,越来越多企业开始重视数据价值,采集、留存并分析生产和运营中的数据,增加了数据存储、管理、使用的需求。各行各业纷纷通过数字化转型提升企业运营效率,不仅可提高企业自身的运作效率,也能助力提升供应链的可控性,为企业经营决策提供更多支持。

而全国数据存力发展的落地应用依托于各省数据中心存储设备的部署,在评价数据中心的存力时,需要综合考虑存储容量、性能表现、安全可靠、绿色低碳等维度,如存储容量、容量增长率、先进存储占比等具体指标。对此,《白皮书》提出了数据中心存力评价框架。

据悉,数据中心存力评价基本框架,包含4个维度、7个方面和10个具体指标。从存力定义出发,数据中心存力评价框架从“存储容量、性能表现、安全可靠和绿色低碳”四个维度进行评价。

其中,存储容量包含了存量和增量,存量体现了数据中心提供的总体存力体量对于业务产生各类数据的有效保存和支撑的能力;增量反应的是用于衡量投入能否保障存力匹配数据生产要素增速,并支持前沿技术部署持续提升竞争力。

性能表现包含了平衡和敏捷,平衡反应的是算力、存力两大核心关键资源之间的协同利用效率;敏捷衡量数据存储领域先进生产力闪存的部署情况,能否满足数据的保存和调用效率的要求。

安全可靠反应企业抵御数据破坏性事件并在事后快速恢复的能力。绿色低碳包含了经济和绿色,经济指企业存储投入的成本情况,涵盖存储设备外的人工、能耗等总体拥有成本;绿色衡量数据中心存储设备总能耗水平。

在笔者看来,数据中心存力评价框架的提出,从技术、标准和产业方面对我国数据存力发展提出扎实建议,加快存力的高质量建设。

聚生态:夯实数字经济新底座

纵观全球,新一轮的科技革命和产业变革正在全方位的改变着社会生产生活,积累数据资源、保障数据安全、做大做强数据产业,已经成为全球主要国家共同的战略选择。

据中国信通院《中国数字经济发展白皮书》显示,2021年我国产业数字化规模达37.18万亿元,占数字经济比重81.7%,成为数据经济发展的强大引擎。海量数据的计算和转移均需存储技术提供数据服务,因此存储行业逐渐形成涵盖技术设备、系统平台、业务应用服务等全方位产业链体系。

然而,总体来看,我国数据存力发展总体水平与发达国家相比还有一定差距,存储容量、先进存储设备应用、存算均衡等方面都需要进一步加强。我国区域存力情况与数据中心和算力的发展高度相关,东部各省份数据存力发展水平较高;中西部各省份虽冷数据存储业务占比较高,但其整体存储规模和存储质量都低于东部。

同时,目前数据存储还面临诸多挑战,一方面,海量数据呈指数级增长,数据在加速流动;另一方面,承载数据的关键数据基础设施如存储器、数据网络等还存在可靠性、安全性、可持续供应性等多方面的挑战和问题,亟待加以重视,出台政策推动相关产业发展。

对此,《白皮书》指出,为推动国家数据存力高质量发展,首先要在战略上提高对存储关键性的重视程度;其次,在技术上要加快部署下一代存储技术、鼓励联合攻关存储技术瓶颈、进一步完善数据产业人才培养机制;再次,在标准上应尽快研究建立存储的行业规范和标准、鼓励存储相关企业及研究机构进行标准和评估体系研究、推进数据存储产业国际交流与合作;最后,在产业上要构建先进存储应用生态、提升产业链供应链安全保障能力,并针对金融、医疗、教育等重点行业,打造示范应用项目,树立高效存储、先进存储、存算均衡、存储安全等方面的标杆。

值得一提的是,在我国数字基础设施快速发展的同时,为多维度客观衡量各省算力、存力、运力领域的相对发展水平也尤为重要,而作为大会重磅发布“1+3+5”研究成果的“1”《中国综合算力指数》,全面客观地评价我国各省份综合算力发展水平,只有数据“存得好”、算力“算得快”、网络“传得稳”,算力、存力、运力协同发展,数字基础设施才能充分发挥价值。

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回看《白皮书》的发布,通过对我国和全球存储行业的产业现状分析,通过对数据中心存储技术发展趋势的研判,全面客观评价我国存力发展水平和区域分布情况,建设系统性强、完整度高的存力评价框架,进一步引导数据中心行业重视存算均衡和先进存储的应用,以赋能我国存储产业高质量发展,夯实数字经济发展底座。

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责任编辑:党博文

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