面對新型數(shù)據(jù)中心演變加速 希捷提出未來存儲架構(gòu)新思考

大數(shù)據(jù)時代，云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)推動著新興應(yīng)用在各個行業(yè)開花落地，也使得企業(yè)獲取數(shù)據(jù)的方式變得越來越簡單，數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)出爆炸式增長的態(tài)勢。海量數(shù)據(jù)資源的存儲、計算、應(yīng)用均在大幅提升，推動著傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心加快向新型數(shù)據(jù)中心演進。而隨著開放計算興起，數(shù)據(jù)中心也將迎來新一輪的變革與創(chuàng)新。

作為企業(yè)的寶貴資產(chǎn)，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為驅(qū)動企業(yè)發(fā)展的核心生產(chǎn)力要素，成為了堪比“油田”一樣的存在，而要想充分挖掘其價值，首先要進行開采，也就是數(shù)據(jù)的存儲，然后進行“精煉”即數(shù)據(jù)的挖掘和分析，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)創(chuàng)造商業(yè)價值。可以看到，商業(yè)價值的實現(xiàn)是以數(shù)據(jù)存儲作為前提的。因此，開放計算的持續(xù)進步，在對基礎(chǔ)計算單元服務(wù)器不斷進行創(chuàng)新的同時，也對存儲能耗、容量與性能提出了更高的要求。

在以“推動高質(zhì)低碳，筑基美好生活”為主題的2021開放數(shù)據(jù)中心峰會上，希捷科技中國區(qū)產(chǎn)品線管理總監(jiān)劉嘉也對未來的存儲架構(gòu)提出了新的思考：“海量數(shù)據(jù)需要一個超大數(shù)據(jù)的架構(gòu)才能支持，但這類超大規(guī)模的存儲架構(gòu)，在硬盤高密度部署條件下，散熱、振動、噪音對硬盤性能的影響都各有不同。希捷這些年做的，便是與各開發(fā)商、用戶緊密合作，針對他們的實際需求持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品特性，與業(yè)界共筑綠色、高效、低碳的基礎(chǔ)設(shè)施。”

誠然，相比過去集高可控性、強安全性及易管理性為一體的集中式存儲架構(gòu)，超大規(guī)模數(shù)據(jù)架構(gòu)最大的優(yōu)勢便是可以大規(guī)模擴展，從而支持ZB級別的數(shù)據(jù)量，此外，通過部署超大規(guī)模數(shù)據(jù)架構(gòu)，可以以相對低廉的成本進行計算和存儲，偏熱和偏冷的數(shù)據(jù)可以放在不同的介質(zhì)里，最終實現(xiàn)比較低的TCO。

但超大規(guī)模數(shù)據(jù)架構(gòu)不可避免地要進行硬盤的高密度部署，隨著磁盤密度越來越大，精密度越來越高，磁道越來越密集，使得外部振動對硬盤的影響也隨之增加。從服務(wù)器層面上講，高性能的CPU、GPU等元器件在性能提高的同時，能耗也隨之增加，為了良好的散熱，自然需要高轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇，振動也就更劇烈。這對磁道間距已達納米級別的硬盤產(chǎn)品的影響來說是十分巨大的。

另一方面，自國家提出了“2030年碳達峰，2060年碳中和”的雙碳戰(zhàn)略目標之后，可持續(xù)發(fā)展便成為了數(shù)據(jù)中心的一個重要主題，這同樣在今年的2021開放數(shù)據(jù)中心峰會上有所體現(xiàn)，很多廠商在本次峰會上都提出了新的解決方案，例如需要把服務(wù)器整體浸泡在液體里的全浸沒式液冷以及把CPU進行內(nèi)存，添加散熱板的冷板式液冷。以液冷為首的數(shù)據(jù)中心解決方案同樣對硬盤設(shè)計提出了新的挑戰(zhàn)，同時，作為數(shù)據(jù)中心的重要組成部分，硬盤也勢必要考慮節(jié)能降碳的問題。

劉嘉表示，在服務(wù)器層面和數(shù)據(jù)中心層面，希捷都在關(guān)注并采取一些改進硬盤性能和契合需求的設(shè)計，拿液冷舉例，希捷已經(jīng)與國內(nèi)知名的眾多互聯(lián)網(wǎng)廠商做過很多液冷的兼容性測試，以測試硬盤是否能在腐化液中正常運行。

一個很淺顯的道理是，對超大規(guī)模數(shù)據(jù)架構(gòu)而言，容量密度的提升可以降低整體數(shù)據(jù)中心的部署及運營成本。在配置不變的前提下，將單塊硬盤密度提升4TB的容量，即可降低22%的服務(wù)器使用和21%的單位功耗，以及17%的總體擁有成本。

面對硬盤容量密度的提升需求，由希捷開發(fā)的熱輔助磁記錄(HAMR)技術(shù)和雙磁臂(MACH.2)技術(shù)成為了堅實的技術(shù)支撐。“雙磁臂技術(shù)的產(chǎn)品在未來是很重要的一個產(chǎn)品，不僅能幫助客戶使用大容量硬盤并降低TCO，而且能夠保持良好的性能。這方面的一個重要案例是和愛奇藝的合作，除了愛奇藝之外，還有眾多覆蓋北京、深圳、華東地區(qū)的客戶積極探索和試點，驗證雙磁臂技術(shù)產(chǎn)品的性能和收益，目前來看收到的反饋都很好。”劉嘉在接受采訪時談到。而在熱輔助磁記錄技術(shù)方面，在2020年底，希捷就已經(jīng)為騰訊云等客戶送測了20TB的采用熱輔助磁記錄技術(shù)的硬盤樣品，預(yù)計到2025年，將會有50TB的HAMR硬盤產(chǎn)品，希捷將會在未來幾年內(nèi)，努力將HAMR硬盤的規(guī)模和價格做到業(yè)內(nèi)能接受的水平，使更多企業(yè)享受更高性能、更大容量的硬盤。

而在硬盤節(jié)能降碳方面，從五六年前希捷推出氦硬盤開始，就已經(jīng)在為降碳布局，相對于空氣盤，氦氣盤在功耗和容量上擁有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢，例如4TB空氣盤大約需要10瓦的電費，但希捷于2016年推出的10TB氦氣硬盤，在容量提升2.5倍的基礎(chǔ)上，擁有更小的能耗，通過采用大容量的氦氣硬盤，可以極大降低數(shù)據(jù)中心的運維成本。此外，通過雙磁臂技術(shù)和硬盤優(yōu)化也可以降低功耗，為數(shù)據(jù)中心踐行碳中和貢獻力量。

在計算架構(gòu)方面，可以預(yù)見的是，隨著技術(shù)的迭代更新，未來的架構(gòu)會呈現(xiàn)出“存算分離”的趨勢，將傳統(tǒng)架構(gòu)進行分解，這些關(guān)鍵的資源不會依賴于某一臺設(shè)備，也不會只被一臺設(shè)備訪問。“在存算分離的背景之下，希捷會跟客戶將JBOD的成本控制的更低，在同樣的空間放更多的硬盤，同時希捷也會跟客戶做兼容性、功耗管理的測試，幫助客戶進行存儲部分的TCO優(yōu)化。”劉嘉表示。

而從長期來看，希捷也針對性地推出了可組合式數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，在未來存算分離或者解耦合的時候，硬盤可以通過SATA、SAS或者新的接口類型，來進行資源池化和共享，構(gòu)成開放式可組合的分解式架構(gòu)，讓服務(wù)集群共享數(shù)據(jù)。

希捷所提供的存儲解決方案不僅包括硬件層面，也包括軟件層面。例如針對大容量和數(shù)據(jù)密集型工作負荷進行優(yōu)化的智能對象存儲軟件(CORTX)解決方案，就可在大規(guī)模容量架構(gòu)中釋放硬盤的成本優(yōu)勢，軟硬件的雙修模式使得希捷能夠為客戶提供系統(tǒng)性的解決方案，并在后續(xù)進行硬盤容量升級時不用考慮希捷大容量HAMR硬盤的兼容性問題，一定程度上簡化了部署難度，并降低成本。

著眼未來，希捷對掘金全球數(shù)據(jù)圈還有更為廣泛而全面的布局，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，新興的邊緣設(shè)備在以后也勢必產(chǎn)生極大的數(shù)量，與云端相比，由于使用場景的不同，會使得存儲設(shè)備在性能、可靠性、價格等方面都有所區(qū)別。

“針對核心的云端，希捷會不斷優(yōu)化機械硬盤、SSD，乃至50TBHAMR硬盤、雙磁臂硬盤等解決方案并提供全新產(chǎn)品。在邊緣，現(xiàn)在除了機械硬盤和SSD以外，還有一些新的解決方案，比如JBOD能夠幫助客戶在邊緣以更低的總體擁有成本去構(gòu)建私有云，能夠讓數(shù)據(jù)離用戶更近，更快進行交互以及挖掘數(shù)據(jù)的價值，此外，希捷提供的邊緣數(shù)據(jù)移動解決方案能夠幫助客戶以比較簡單、高效、安全的方式把大量的數(shù)據(jù)以一種離線的方式進行移動，相比傳統(tǒng)云來說具備更高的成本優(yōu)勢。”劉嘉總結(jié)道。

近年來擁抱開放計算的公司與日俱增，這不僅僅是因為開放計算獨特的技術(shù)優(yōu)勢，更得益于公開、共享的設(shè)計思維。隨著開放計算生態(tài)的逐步完善和發(fā)展，創(chuàng)新的邊界將會進一步被打破，更多的技術(shù)融合可能會在意想不到之處發(fā)生，開放計算所推動的技術(shù)革新或許讓下一代數(shù)據(jù)中心超乎人們的想象。伴隨新基建的落地，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的建設(shè)持續(xù)推進，大容量機械硬盤承載的存儲將是超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的主流，希捷正在憑借自己多年來在硬盤技術(shù)方面的技術(shù)沉淀，為業(yè)界帶來性能更高、效率更佳、能耗越少的全棧硬盤解決方案，推動數(shù)據(jù)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施朝著低碳增效的方向健康發(fā)展。