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未来存储器发展

发布时间: 2023-01-15 15:57:39

‘壹’ “东数西算”全面启动:数据大迁徙背后,看见存储产业的未来轮廓

近日,国家发展改革委等部门联合印发文件,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群。至此,全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”已成为国家级战略工程,浩浩荡荡地站上了 历史 舞台。

“东数西算”被认为是继“南水北调”“西电东送”“西气东输”之后的又一重大基础设施工程,将成为“新基建”的新抓手。具体而言,“东数西算”就是将东部产生的数据和需求,放到西部数据中心去计算和处理。这有利于为数据中心提供源源不断的可再生能源,大幅降低其运行维护成本,同时能够推动中国数字经济和西部地区发展。

乘着“东数西算”的政策东风,存储、计算产业也将迎来巨大的发展机遇。其中,基于分布式存储架构的SDS(软件定义存储)作为先锋力量、“热门选手”,天生具有可扩展性以及灵活性,必然会为新基建时代带来革命性的数据储存手段。

然而,机遇往往与挑战并存,一个不能忽略的问题是,随着东数西算工程纵深推进,存储需求激增,同时5G、AI、云等技术加速更迭的背景下,与之相伴而生的SDS由于还在沿用十年前的技术,也必然需要同频进化。

01

被行业拥簇的SDS(软件定义存储)

2013年,“软件定义一切”被首次提出时,还是个令人怀疑的技术畅想。尤其是当它与存储绑定在一起,在一些传统储存厂商眼里是不着边际的。但事实证明,SDS(软件定义存储)的诞生,不仅优化了传统存储的弊端,并在日后的十年里逐渐繁荣。

根据IDC公布的2021年三季度中国软件定义存储(SDS)市场报告显示,前三季度中国SDS市场获得高速增长,市场规模同比增长54%,成为中国存储市场的增长引擎。早就发布过软件定义是趋势的Gartner预测,到2024年,全球50%的存储容量将以软件定义存储的形式部署,包括本地部署或在公有云上。

SDS在市场上的狂飙突进,一方面是基于创新技术。近几年,由于数据爆炸式增长,存储系统的软硬件紧耦合设计严重地限制了存储技术的发展,而软件定义存储则可以实现软硬解耦,让硬件成本尽可能的降低,使得软件发挥更大价值。通过软件的设计,来决定存储的性能和边界,不用再受硬件设备、服务器的限制。其方向在于帮助用户在传统数据中心或云内实现存储资源的池化和服务化,以及在多云之间实现数据的统一管理和自由流动。

另一方面,是源于 历史 的进程,被时代选择。随着云计算、大数据和人工智的发展,非结构数据爆发式增长——文本、图像、影视、超媒体等,面对这些数据,传统存储方式难以招架,而SDS存储正是包含针对文件的存储、对象的存储,自然就成了相关行业的首选。此外,企业云化在近几年成为了主流。在上云浪潮下,不同种类业务在池化的资源池中拿到相匹配的资源。这种业务场景天然适合软件定义存储的分布式架构、软件定义、水平扩展、基于统一存储引擎向上提供多种接口等特性。



02

SDS已站在新十年的转弯处

带着这样的优势,伴随着行业的拥簇,SDS转眼已来到新十年的转弯处。周遭环境飞速变化,数字浪潮奔腾汹涌,一些厂商、企业赫然发现,这个阶段的SDS竟然依然处于1.0时代,还在沿用十年前的开源技术,基于旧的硬件架构设计,似乎已无法更好的应对未来的新兴需求。

例如,与10多年前相比,现在的存储硬件、网络以及相关的技术方案已经发生了很多的变化,如果在软件层面不做出新的变革,数据存储系统就无法发挥出最大的价值。

还有介质方面,存储已经实现了大规模的从机械硬盘向SSD固态硬盘的过渡,由此带来了超高的IOPS、超低的时延;网络的提升更是惊人,100G已经司空见惯,400G也已经渐行渐近。

当然,也面临着“云”的追赶。我们都知道,目前,企业云化已经成为必答题,云的发展日新月异,从私有云到多公有云、边缘云、分布式云,企业选择上云的部署方式越来越多元,数据可能存放在任意的地理位置,存储平台需要构建全局统一的存储资源池,让数据在多数据中心、混合多云和边缘中按需流动,这都是目前SDS1.0需要突破的挑战。



03

触摸存储未来的轮廓,ExponTech抢先迈向SDS2.0

作为数据基础设施整体解决方案提供商—ExponTech华瑞指数云率先提出SDS2.0概念。在ExponTech看来,SDS从1.0需要迈向2.0时代,进化为2.0后,会为行业带来眼前一新的改变。

比如,SDS 2.0将支持可组合式架构,整合私有云、多个公有云,边缘云中的存储资源,提供不同IO模型,不同性能和可靠性要求以及许多种协议接口(iSCSI、S3、POSIX、NFS、CIFS、CSI、HDFS等)的自由组合及灵活部署使用。

还有,SDS2.0将与云原生高度协同。无论在计算、网络、数据亦或业务的层面,都可以按照云原生的架构模式、部署模式和运营模式,实现与时俱进的进化。SDS 2.0需要按照云原生的方式,支持和适配企业云原生应用的发展。

最后,具备向上服务能力。SDS2.0在做好基础存储的服务、流动的同时,还会向上管理数据库,分发数据,帮助企业解决数据孤岛问题。

不仅如此,ExponTech认为,SDS2.0未来近乎要实现一个飞跃式的革新,是需要在引擎和架构方面做出全新的设计。

由此,ExponTech前瞻性地发布自主研发的新一代分布式数据存储引擎WiDE。和其他存储相比, WiDE既可以提供多池架构下的IO调度和数据流动,企业可以存储海量非结构数据,也能存储要求高性能高可靠的结构化数据,还可以做高性能的数据分析,真正实现数据原生于一个数据平台上,只保留一份数据却可以被各类应用以各种接口访问,避免各种数据孤岛和数据复制拷贝带来的问题。

此外,WiDE还全面覆盖数据新基建创新型应用场景。在覆盖现有分布式存储产品SDS1.0的主流业务场景之外, WiDE能在高性能数据分析HPDA、高性能云主机、高性能数据库底座、混合多云数据平台等业务场景发挥作用,弥补之前高端应用场景下吞吐和时延的缺陷。

引擎WiDE的问世,将会在SDS2.0时代更好地帮助企业应对数字化时代面临的业务快速迭代升级的需求,推动企业智能化。未来,ExponTech也将会打造更多前沿存储产品,助力国内数据存储和国产系统软件的发展。

伴随着对SDS2.0的展望和引擎WiDE的无限可能性,未来之窗的纱帘正在缓缓拉开,我们对于数字世界广阔前景的想象,变得更为具体可感了。

END

‘贰’ 信息存储技术的发展过程

人类记录信息、存储信息方法经历了以下几大技术:
1,结绳记事;
2,文字纸张;
3,磁记录方式(磁鼓,磁带,磁盘等) 当前比较成熟,
4,半导体电记录(电路,电量或电容):ROM,RAM等;随着半导体技术的提升而不断提升、改进
5,光记录(光盘,光运算器件) 光计算和光存储也许会在不久的将来大力发展

‘叁’ 简要介绍下计算机存储器的发展

计算机怎么是这样一个惊人的小配件? 对许多人他们可以’ t是,因此惊奇关于怎样计算机改变了我们居住的方式。 计算机在许多大小和形状可能现在被发现。 几乎每家电似乎有他们被找出的自己的微型计算机某处。 从汽车到大厦对几乎每个小配件有,每一个大多时间有计算机工作做他们跑和改变我们居住生活的方式。

首要,计算机的最重要的组分是它的处理器。 它被认为做所有计算和处理计算机的心脏。 但与所有处理的那计算和,计算机赢取了’ t是这样一个卓越的小配件如果不为它惊人的记忆。 计算机存储器使成为可能保留重要信息关于计算机。 可以再次使用这样数据和被检索当有些存储的数据是需要的时。 不用计算机存储器,处理器在哪里不会有设施存放它的,从而使他们的重要演算和过程无用。

有分配的计算机存储器的不同的类型存放数据的不同的类型。 当它来到存放必要的数据在计算机里面时,他们也有不同的能力和专业。 最响誉的计算机存储器是RAM,否则通认作为随机存取存储器。 它称随机存取,因为所有存储的数据可以直接地访问,如果您知道相交某一存储单元的确切的列和专栏。 在计算机存储器的这个类型,数据可以按任何顺序访问。 RAM ’ s确切在对面称SAM或串行存取记忆,存放数据参加一系列存储单元可能按顺序只访问。 它经营很象盒式磁带,您必须审阅其他存储单元在访问您寻找的数据之前。

计算机存储器的其他类型包括ROM或只读存储器。 ROM是集成电路已经编程以不可能修改或改变的具体数据,因此仅命名“读的”。 也有计算机存储器叫的虚拟内存的另一个类型。 记忆的这个类型是一个共同的组分在多数操作系统和桌面。 它帮助计算机RAM释放以未使用的应用做方式为装载使用的当前应用。 它在计算机’ s硬盘简单地运作在检查在RAM存放的数据旁边最近不使用并且安排它被存放,从而释放可贵的空间在RAM为装载其他应用。 一个虚拟内存将做一台计算机认为它有几乎无限的RAM在它里面。

的计算机存储器的另一个类型使计算机处理任务更加快速是什么称高速缓冲存储器。 高速缓冲存储器简单地运作在有旁边当前应用、在它的记忆存放的演算和过程而不是直接地到主要储藏区域。 当某一过程是需要早先半新的数据,它首先将设法访问高速缓冲存储器,如果这样数据在访问中央记忆贮存区之前被存放那里。 这从寻找数据在一个更大和更大的记忆贮存区释放计算机并且使数据提取更加快速。 计算机存储器在发展一个恒定的状态,当技术越来越被开发。 谁知道,计算机存储器也许为人的消耗量也在不久将来可能适合。

‘肆’ 盘片、光盘、U盘,未来的数据存储器将会是什么样子的

我认为一定是非接触式的,就像现在的RFID技术,比如公交卡,靠近刷一下就行了,体积也不大,也可以装在任何载体里,比如手表上,戒指上,项链上,放哪里都行。目前的技术需要解决的问题是大容量存储的传输速度,慢了可不行。

‘伍’ 合肥长鑫和长江存储两个企业的存储芯片和未来发展哪个更有潜力

长鑫是内存,长江是闪存。内存断电数据丢失,闪存断电数据依然在,技术层面,闪存技术难度更高!另外长鑫是买的国外底层技术,然后升级优化发展,发展有一定局限性,且与世界一流水平有2-3代的差距!而长存完全自主研发,技术几乎达到世界一流水平。从市场发展来看,内存技术有天花板,需求市场几乎停止增长,而闪存技术革新空间很大,市场需求每年更是以30%的增长速度扩张。综合来看长江存储发展前景更大!

两家企业之间内部高层人员同属于紫光派系。因此在产业结构分工上是协调合作方式。合肥长鑫主攻可读存储;长江存储以研发可写存储。

长江存储属于国家队,合肥长鑫地地道道属省级队。由此看来,长江存储比合肥长鑫起步高。不过合肥长鑫率先将上市产品对标到世界同等级别,而长江存储还需时日。

另外,众所周知,玩存储晶圆是个烧钱项目,风险变数极大,所以这些企业背靠的是有实力的大级别体量玩家。长江存储背靠武汉,是国家倾尽全力打造的存储之都;合肥近几年靠集成芯片(京东方)实实在在是挣到百千亿的,夹持国家科学中心名头不可小觑!

综叙,潜力谁大不好说,一个是小狮子,逐渐霸气侧漏想挑战王位;一个是小老虎,虎虎生威欲占山为王!

冲出重围千亿起步,强敌环伺巨头统治。

存储芯片的前景如何展望?

合肥长鑫,成立于2016年5月, 专注于DRAM领域 ,整体投资预计超过1500亿元。目前一期已投入超过220亿元,19nm8GbDDR4已实现量产,产能已达到2万片/月,预计2020年一季度末达4万片/月,三期完成后产能为36万片/月, 有望成为全球第四大DRAM厂商。


长江存储,成立于2016年7月, 专注于3DNANDFlash领域 ,整体投资额240亿美元,目前64层产品已量产。根据集邦咨询数据,2019年Q4长江存储产能在2万片/月,到2020年底有望扩产至7万片/月,2023年目标扩产至30万片/月产能, 有望成为全球第三大NANDFlash厂商。

最近利基型内存(Specialty DRAM)的价格大涨,我们今天就来聊聊 DRAM 是什么?


Dynamic Random Access Memory,缩写DRAM。动态随机存取存储器,作用原理是利用电容内存储电荷的多寡,来代表一个二进制比特是1还是0。这一段听不懂,听不懂没关系,你只需要知道,它运算速度快、常应用于系统硬件的运行内存,计算机、手机中得有它,你可能没听说过DRAM,但你一定知道内存条, 没错,DRAM的最常见出现形式就是内存条。

近几年的全球DRAM市场,呈现巨头垄断不变,市场规模多变的局面。



全球DRAM生产巨头是三星、SK海力士和美光,分别占据了41.3%、28.2%和25%的市场份额。

2019年市场销售额为620亿美元,同比下降了37%。其中美国占比39%排名第一,中国占比34%排名第二,中美是全球DRAM的主要消费市场。细分市场,手机/移动端占比40%,服务器占比34%。

总结来说,巨头垄断,使得中国企业没有议价权,DRAM芯片受外部制约严重。 当前手机和移动设备是最大的应用领域,但未来随着数据向云端转移,市场会逐步向服务器倾斜。

未来,由于DRAM的技术路径发展没有发生明显变化,微缩制程来提高存储密度。那么在进入20nm的存储制程工艺后,制造难度越来越高,厂商对工艺的定义已不再是具体线宽,而是要在具体制程范围内提升技术,提高存储密度。

当前供需状况,由于疫情在韩、美两国发展速度超过预期,国内DRAM企业发展得到有利发展。

合肥长鑫、长江存储 两家都是好公司,都在各自的赛道中冲刺,希望他们能够在未来打破寡头垄断的格局。

看哪家产品已经销售了,其他吹得再好都是假的

目前看合肥长鑫优势明显

合肥长鑫和长江存储两个企业的存储芯片和未来发展哪个更有潜力?闪存也好内存也罢都是国内相当薄弱的环节,都是要在国外垄断企业口里夺食,如果发展得好都是相当有潜力的企业。只是对于市场应用的广度而言,合肥长鑫的内存可能相对来说更有潜力一些。



这两家企业一家合肥长鑫以DRAM为主要的专注领域,长江存储以NAND FLAH领域,而且投资都相当巨大,都是一千亿元以上的投资。长江存储除了企业投资之外,还有湖北地方产业基金,另外还有国家集成电路产业投资基金的介入,显得更为有气势。而合肥长鑫主要以合肥地方投资为主,从投资来看看似长江存储更有力度更有潜力一些。


不管时闪存还是内存,目前都被美国、韩国、日本等国外的几家主要企业所垄断,价格的涨跌几乎都已经被操纵,国内企业已经吃过不少这方面的苦。DRAM领域的三星、海力士、镁光,NAND领域有三星、东芝、新帝、海力士、镁光、英特尔等,包括其他芯片一起,国内企业每一年花在这上面购买资金高达3000多亿美金,并且一直往上攀升。



这两家企业携裹着大量投资进入该领域,但短时间之内要改变这种态势还很难,一个是技术实力落后,另一个是市场号召力极弱。目前与国外的技术距离差不多在三年左右,况且这两家的良品率和产能还并不高没有完全释放,在市场应用上的差距就更为悬殊。


从市场应用上来看,各种电子产品特别是手机及移动产品将会蓬勃发展,内存的应用地方相当多,甚至不可缺少,这带来极大的需求量。相对而言,闪存应用地方可能要稍稍窄小一点,但需求同样庞大。



国外三星、海力士等处于极强的强势地位,而合肥长鑫和长江存储要想从他们嘴里争夺是相当不容易的。不过有国内这个庞大的市场作后盾,相信这两家未来都有不错的前景,一旦发展起来被卡脖子的状况将会大为改观。


更多分享,请关注《东风高扬》。

理论上说长江存储潜力更大,技术水平距离三星更近。长鑫的话制程跟三星还有一些差距,另外gddr5和ddr5长鑫都还没影。

市场来说长鑫的dram内存价值更大。

但是不论nand还是dram存储市场都是需要巨额投入和多年坚持的,所以谁钱多谁潜力大。

合肥长鑫是国产芯片的代表企业,主要从事存储芯片行业中DRAM的研发、生产和销售。企业计划总投资超过 2200 亿元,目前已经建立了一支拥有自主研发实力、工作经验丰富的成建制国际化团队,员工总数超过 2700 人,核心技术人员超过 500。

长江存储成立于2016年7月,总部位于武汉,是一家专注于3D NAND闪存设计制造一体化的IDM集成电路企业。目前全球员工已超 6000 余人,其中资深研发工程师约 2200人,已宣布 128 层 TLC/QLC 两款产品研发成功,且进入加速扩产期,目前产能约 7.5 万片/月,拥有业界最高的IO速度,最高的存储密度和最高的单颗容量。

存储芯片行业属于技术密集型产业,中国存储芯片行业起步晚,缺乏技术经验累积。中国本土制造商长江存储、合肥长鑫仍在努力追赶。

谁先做出产品谁就有潜力,两家现在主要方向也不一样,一个nand一个dram,也得看技术和顶级玩家三星的差距

当然是长江存储更有潜力,长江存储有自主知识产权的3d堆叠工艺平台,是国家存储产业基地,长鑫买的外国专利授权,发展受到外国技术限制。长江存储可以依靠3d堆叠工艺平台轻松杀入dram领域,而长鑫却没有可能进入nand领域。

‘陆’ 信息存储技术的信息存储技术的发展趋势

1.评价存储技术的指标
评价存储技术的指标常包括以下几种:存储密度、存取时间、存储成本、信息更新的难易、可靠性、寿命、消耗功率等。
其中有几项指标是互为相反的,没有一种存储技术能同时满足所有要求。因此,无论是纸印刷存储,还是缩微存储,磁存储,半导体存储,光盘存储都各自具备别的技术不能替代的优点。因此它们将在较长时期内并存,互为补充。
2.缩微存储、磁存储和光盘存储技术特点的比较
1)从存储容量、存储密度来看,光盘存储占有绝对优势。
2)从存取时间来看,磁存储占有优势,光盘存取的时间则较长,缩微存储的存取时间则不可比。
3)从信息更新的难易程度来讲,磁存储非常容易,而光盘存储的信息更新技术正在研制过程当中,缩微存储则不能进行信息的更新。
4)从存储信息的可靠性比较可以看出,缩微存储技术占有绝对优势,它的误码率为0,且保存期限最长。
5)缩微存储技术和磁存储技术比较成熟,缩微存储技术具有一次性投资较低的特点。
6)从信息存储技术的发展来看,光盘存储技术最有希望,随着光盘技术的改进和成熟,它的存取速度将进一步加快,成本将会进—步降低,光盘存储技术将有一个飞跃的发展。
3.信息存储技术的未来
由上面的特点比较我们可以得出结论:无论是纸印刷文献的存储,还是缩微存储、磁存储、光盘存储,它们都各自具备别的技术不能替代的长处,因此,它们将在较长时期内并存,互为补充。这是信息存储技术的一个发展趋势。
信息存储技术的另一发展趋势是各项信息存储技术的结合发展:
1)磁存储与光存储的结合——磁光存储技术。这是一种利用激光在磁光存储材料上进行信息写入和读出的技术。磁光存储技术结合了磁存储与光盘存储的优点,存储密度高,存储容量大,而且存取时间短。
2)采用缩微片和光盘两种存储媒质的复合系统。在随录随用、检索速度、影像远距离传送等方面,光盘优于缩微片,而在输入速度、复制发行、存储寿命、法律依据陆方面,缩微片又优于光盘。日本的佳能和富士公司先后推出一种采用缩微片和光盘两种存储媒质的所谓复合系统。采用复合系统的另一个优点是,原来已拥有大量缩微片的旧系统仍可继续使用,并能顺利地向新系统过渡。
3)“三合一”的存储系统,即将缩微、磁和光盘存储技术结合在一起的复合系统。柯达公司正在研究这种系统。
信息存储技术将有一个重新的比例分配是其发展的又一必然趋势,为了实现我国信息工作的现代化,我们必须采取得力的措施,来积极推动信息存储技术的这种转化。信息存储技术比例上的重新分配,也是为了更好地发挥各信息存储技术的特长,扬长避短。所谓“重新的比例分配”是:
1)传统的纸印刷文献,由于存储空间、存储条件等限制,一些利用率较低的印刷型文献将被缩微存储代替。
2)对于形像资料,为了保持图像的色彩,最好用光盘存储。当然也可以用彩色缩微摄影保存,但其效果并不十分理想。
3)为了充分利用光盘处理计算机信息的能力,可用光盘代替磁盘存储信息机构的书目信息和情报检索信息。通过光盘可以快速向用户提供检索服务,也可利用电子传输通信为远程终端提供书目信息。
4)存储计算机信息,过去都拟依靠COM技术,随着光盘技术的发展,COM技术可能被光盘代替。
5)根据光盘存储信息寿命短,但检索功能强及检索速度高的特点,可考虑将检索频率高的科技期刊、科技报告、标准和法律文献及一些词典工具书等存入光盘。根据科学信息老化规律,科技文献的引用期平均也只有10年左右,正好与光盘保存信息的寿命相当。
从长远来看,在信息存储技术领域内,今后还有大量的工作可做。有人估计,利用生物蛋白自我繁殖的功能,可以制造出极大容量的生物存储器;还可借助生物集成电路把计算机与人脑(一个极大容量的生物信息存储器)联系起来,形成新的人机系统。