抓住半導(dǎo)體存儲發(fā)展機遇，搶先布局先進存儲技術(shù)
抓住半導(dǎo)體存儲發(fā)展機遇，搶先布局先進存儲技術(shù)
數(shù)字經(jīng)濟時代，如何更好獲取并利用數(shù)據(jù)這一新型生產(chǎn)要素已成為全球競爭的新戰(zhàn)場。隨著數(shù)據(jù)上升為國家級戰(zhàn)略，而存儲作為數(shù)字世界的基石，數(shù)據(jù)存儲的能力將直接影響到經(jīng)濟社會發(fā)展的質(zhì)量。從數(shù)據(jù)的生產(chǎn)活動出發(fā)，存儲既是數(shù)據(jù)生命周期的起點，也是終點，協(xié)同算力、網(wǎng)絡(luò)的連接能力一起為上層應(yīng)用分析提供數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素。三者共同構(gòu)成了數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，對于構(gòu)筑數(shù)字世界來說缺一不可。
當下發(fā)展存儲產(chǎn)業(yè)該如何抓住牛鼻子？4月20日，在《數(shù)據(jù)存力，高質(zhì)量發(fā)展的數(shù)字基石》白皮書發(fā)布儀式上，全國人大代表、華中科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長馮丹表示，要發(fā)展國家的存儲產(chǎn)業(yè)，一方面是整個產(chǎn)業(yè)鏈要拉通，盡量發(fā)展基于閃存的先進存儲，以此為基礎(chǔ)來構(gòu)建存儲設(shè)備、存儲系統(tǒng)。另外一方面，要加快部署下一代新型非易失存儲等技術(shù)，包括核心技術(shù)的底層研發(fā)、技術(shù)攻關(guān)，以此來打造全球存儲創(chuàng)新高地。
時代需要更快、更可靠和更安全的存儲
人類文明的演進，就是一部數(shù)據(jù)記錄與傳承的歷史。5000多年前，在文字出現(xiàn)之前，人類通過結(jié)繩記事進行信息記錄與傳遞。3000多年前，人們將文字刻在龜甲與獸骨上記錄當時的社會生活。2200多年前，造紙術(shù)的發(fā)明對人類文明的記錄和傳承起著重大的推進作用。隨著上世紀計算機的發(fā)明，人類進入數(shù)字時代，1956年，IBM發(fā)明了世界上第一個硬盤，以硬盤為核心的磁介質(zhì)很長時間一直是主流介質(zhì)。
“存儲產(chǎn)品最早起源于紙帶打孔機，1956年IBM生產(chǎn)了第一臺磁盤，容量只有3.75Mb，但是重量達到一噸?！瘪T丹介紹說，“80年代提出了磁盤陣列技術(shù)，將多個獨立磁盤通過控制器統(tǒng)一管理，讓用戶像用大硬盤一樣方便，這就是磁盤陣列的產(chǎn)生。磁盤陣列已成為當前我們所有數(shù)據(jù)中心，包括一些服務(wù)器后臺配備的基本存儲形式?！?/p>
從數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、處理到最后消亡，整個數(shù)據(jù)的全生命周期都離不開存儲。存儲是數(shù)據(jù)的載體，是整個ICT系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基石。存儲系統(tǒng)有在線存儲，主要用于做各種online的處理；另外還有近線存儲，以及用于數(shù)據(jù)長期歸檔備份的離線存儲。
大數(shù)據(jù)時代，爆炸增長的數(shù)據(jù)一定離不開存儲的支撐。用戶對存儲主要的訴求就是不能丟、訪問的時候不能停、也不能等，希望能夠“一訪即得”。
“不管是遭遇自然災(zāi)害，還是系統(tǒng)的軟硬件故障、病毒入侵、人為錯誤等等，數(shù)據(jù)都不能丟。數(shù)據(jù)丟失就會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果，比如歐洲的OVH機房著火，使大量的客戶數(shù)據(jù)沒辦法恢復(fù)。而最著名的911事件，在那兩棟樓里面就有300多家公司因為數(shù)據(jù)的丟失直接關(guān)門了。還有系統(tǒng)的軟硬件故障，如勒索病毒入侵，實際上也是讓你的數(shù)據(jù)不能訪問，或者是篡改你的數(shù)據(jù)。至于人為錯誤地把數(shù)據(jù)刪除掉之后導(dǎo)致的后果也有，比如說某上市公司的數(shù)據(jù)庫被刪掉之后，市值蒸發(fā)超過30億港元，賠付商家1.2億人民幣?！币虼耍T丹強調(diào)，數(shù)據(jù)是非常寶貴的資源，因而作為數(shù)據(jù)載體的存儲也是非常重要的。
不難看出，數(shù)據(jù)存儲是經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的基石，數(shù)據(jù)能否“存得下、存得好”關(guān)乎數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施能否“行得穩(wěn)”，關(guān)乎數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能否 “跑得快、跑得遠”，關(guān)乎數(shù)據(jù)要素能否“接地氣”切實帶來生產(chǎn)生活進步、促進經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。在數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展正如火如荼的當下，存儲肯定是要走向更快、更可靠和更安全。
發(fā)展半導(dǎo)體存儲是趨勢更是機遇
在現(xiàn)實應(yīng)用中，數(shù)據(jù)存力以存儲為核心，存儲的含金量決定了數(shù)據(jù)存力的成色。
存儲的物理介質(zhì)目前主要有磁、光、電三種，磁從軟盤、磁帶到硬盤，現(xiàn)在用的比較多的就是硬盤。光就是CD、DVD、藍光存儲等等。電就是半導(dǎo)體存儲，包括內(nèi)存條、DRAM，還有目前常用的閃存存儲（NAND Flash），以及用閃存構(gòu)成的固態(tài)盤等。還有下一代的半導(dǎo)體存儲正在研發(fā)和醞釀中，包括相變PRAM、阻變RRAM、磁阻MRAM等等。
當前存儲系統(tǒng)中用到的設(shè)備主要是硬盤、固態(tài)盤兩種?！澳壳皝砜矗脖P已經(jīng)是由希捷、西數(shù)、東芝三家壟斷。整個硬盤的專利有4000多項，其中核心專利近400項，基本上由這些企業(yè)把持。我們國家再要發(fā)展硬盤產(chǎn)業(yè)，目前來看是非常難的。”馮丹說，另外一種設(shè)備就是固態(tài)盤（SSD），也是當前發(fā)展的熱點。固態(tài)盤是以閃存芯片NAND Flash為基礎(chǔ)構(gòu)成的，由于閃存盤去掉了機械結(jié)構(gòu)，在容量、性能、可靠性、能耗上都顯著優(yōu)于機械硬盤。
從存儲設(shè)備來看，固態(tài)盤代替硬盤是國際上總的發(fā)展趨勢。
馮丹介紹，從技術(shù)上看，閃存固態(tài)盤相比機械硬盤優(yōu)勢明顯：高性能、低功耗、強抗震。閃存固態(tài)盤由于用的是NAND Flash芯片，所以延遲在100微秒上下，最大的IOPS可以達到150萬量級，由于沒有機械操作，抗震能力比硬盤更強。
從價格上看，閃存固態(tài)盤和機械硬盤的價格差距正在逐步縮小。2020-2025年，固態(tài)盤每GB價格預(yù)計以19%的年復(fù)合增長率下降，到2025年，固態(tài)盤每GB價格會低于2.5寸10000轉(zhuǎn)的機械硬盤的價格。
因此無論是從性能、可靠性，還有低功耗和價格來看，固態(tài)盤代替硬盤都成為了一種發(fā)展趨勢。馮丹強調(diào)，我國應(yīng)準確把握這一趨勢，加快先進存儲產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級。
“善弈者謀勢，善治者謀全局”，如今國家在閃存芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游已經(jīng)有了周密的布局，就是希望借助存儲技術(shù)又一次革命的機會，構(gòu)建好我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的數(shù)據(jù)基石?！耙涌觳渴鹣乱淮鎯夹g(shù)，抓住存儲全球發(fā)展機遇，以此來部署創(chuàng)新技術(shù)、聚集人才；建議抓住固態(tài)盤代替硬盤發(fā)展趨勢，以滿足大容量數(shù)據(jù)中心升級需要，打通整個產(chǎn)業(yè)鏈，從存儲芯片到設(shè)備、系統(tǒng)，整個產(chǎn)業(yè)鏈加快新興存儲技術(shù)的升級，筑牢數(shù)字中國的基石，打造良好的國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)；希望經(jīng)過學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界的共同努力，使得存儲技術(shù)進一步得到發(fā)展，特別是在推動技術(shù)標準制定、引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展等方面發(fā)揮作用。期待著存儲產(chǎn)業(yè)發(fā)展得越來越好！”馮丹最后總結(jié)說
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