西部数字刘刚:从芯片到系统 用云边缘数据存储解决方案实

2021年7月27日，以“开放计算十年：碳减排、效率提升与实践”为主题的第三届OCP中国日在京举行。会上，西部数字公司副总裁、中商总经理刘刚在《创新存储架构 领航开放计算》做了主题演讲，详细介绍了西部数字在开放计算方面的创新技术、优秀产品和合作案例。

西部数字公司副总裁兼中国区总经理刘刚

刘刚表示，在二氧化碳峰值排放、碳中和等各项政策的督促下，能源消耗和二氧化碳排放成为数据中心亟待解决的核心问题。随着数据量的爆炸式增长，企业需要不断提升存储性能，保证数据价值得到充分挖掘，不断降低存储成本，以更好的TCO解决大数据的存储问题。为此，Western Digital构建了创新的存储架构，凭借行业领先的技术和垂直集成、闪存生产能力等独特优势，帮助客户降低部署和运维成本，满足容量、性能、功耗等各种需求，持续赋能开放计算。

开放计算十年后，存储架构面临巨大挑战

开放计算作为当前乃至未来数据中心的主要创新力量，正在解决数据中心基础设施可持续发展的能耗、高速网络通信、智能运维与回收利用等重大问题。

作为数据中心的重要产品，在开放计算的创新模式下，存储架构也面临着巨大的挑战。在刘刚看来，存储架构主要面临四大挑战：

一是数据快速增长带来的存储容量挑战。预计到2024年，快速数据将达到333EB，年均复合增长率接近50%。大数据和快数据总量约为2ZB，当年数据总量将达到143ZB，意味着存储的数据不到1.5%。

二是存储性能有待大幅提升。随着AI、大数据等新兴技术的快速普及，企业对存储性能的要求越来越高，这就需要一种延迟更低、性能更高、带宽更大的存储架构来满足实时数据分析的需求，快速挖掘数据的价值。

第三，不断增长的总体拥有成本。数据中心不断增加的存储设备不仅使能耗更高，而且使管理和操作更加复杂。因此，需要更低的每TB成本、更低的维护和管理成本来实现更好的总体拥有成本。

四是要支持更好的绿色能源系统标准，推动W/IO和W/TB更低、PUE更低的数据中心节能减排。

刘刚表示，尽管越来越多的传统企业数据中心认识到开放计算的优势，但存储系统要真正推动开放计算的未来发展，仍面临一系列挑战。因此，有必要构建一个创新的存储架构，以满足用户对复杂计算、大规模计算、海量数据存储、绿色节能等需求，从而为开放计算的未来发展赋能。

利用创新的存储架构迎接开放计算的挑战

要解决开放计算创新模式下存储架构存在的问题，需要创新存储架构，利用分层存储、声振、分区存储、开放可组合解耦基础设施等领先技术，突破传统的通用、耦合架构，为不同数据提供最佳匹配的存储介质，池化共享存储资源，从而提升存储的性能、容量和稳定性，降低TCO。

刘刚表示，使用高性能存储介质存储需要频繁访问的热数据和极热数据，使用性价比均衡的存储介质存储热数据，在大容量、低成本、性能相对较低的存储介质中存储不需要频繁访问的冷数据和极冷数据，才能真正满足不同应用场景的需求f

作为全球领先的存储解决方案提供商，西部数字围绕分层存储概念推出了丰富的产品和解决方案组合，包括采用分区存储技术的Ultrastar DC SN640/SN840 NVMe SSD等高性能、高稳定性的企业级SSD产品。Ultrastar DC ZN540第一代ZNS(分区命名空间)SSD产品、Ultrastar DC HC550 16TB/18TB大容量CMR HDD、Ultrastar DC HC650 20TB SMR HDD等无需OP(预留空间)即可实现高写入性能的大容量HDD产品。

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OCP China Day 2021 西部数据展台

在极热存储、热存储方面，Ultrastar DC SN640/SN840 NVMe SSD采用西部数据自主的 NAND Flash、SSD 控制器和固件。此外，借助西部数据第 6 代 3D 闪存技术，能够实现 162 层 3D NAND，并采用了阵列CMOS电路布局和四路同时操作技术，有利于性能和稳定性的提升优化。数据显示，采用了阵列CMOS电路布局和四路同时操作技术与前代相比，将应用程序的性能提高了 2 倍以上， 将读取延迟缩短 10 %， 将输入/输出性能提高 66%。

在冷数据和极冷数据的存储上，在氦密封(HelioSeal)、叠瓦式磁记录(SMR)和能量辅助记录(ePMR)技术的加持之下，不但存储容量有了大幅度的提升，而且抗磁场干扰能力和写入抖动也得到了很好的提升，提高了存储的使用寿命，降低了产品的功耗。

数据显示，单盘HDD容量从14TB升级到18TB，能够减少约22%的服务器数量，节省近22%的成本。除此之外，由于每TB的功耗减少了接近21%，运营成本也大大降低。因此，采用大容量高密度硬盘，能够为企业带来更优的TCO。

除此之外，为了解决数据中心中声波振动对存储带来的性能影响，西部数据还推出了Vibro-Acoustic工具。

刘钢表示，当磁盘碟片的密度变高时，碟片之间的距离更近，磁头与碟片距离也更近，使得硬盘机械设备更容易受到服务器内部的噪声、振动等外界因素的干扰，造成非常大的性能变化。而且，当盘与盘在一台服务器里的密度变高时，服务器为了散热，需要加大风扇的功率、频率和速度，加剧了对高密度、大容量硬盘的干扰，这也是西部数据推出Vibro－Acoustic工具的主要原因。

据刘钢介绍，数据中心中声压对于存储产生的影响占到了约80%，其他的结构性振动影响只占约20%。因此，西部数据在开放计算项目中重点考虑如何监测声压部分的影响，并研发了一个模块专门插到开放计算架构的服务器设备中，准确监测声压变化对于硬盘性能带来的影响，来保证部署高密度存储设备时能够让存储和整体设备保持高性能。

以云边端数据存储解决方案，赋能开放计算再十年

除了为数据中心提供大数据、快数据到开放式可组合解耦基础架构和存储产品之外，西部数据还为用户提供了边缘、云端、终端等不同的产品组合和解决方案。

刘钢表示，开放计算不会只局限于数据中心，也将从数据中心扩展到边缘甚至云端、雾端、终端等部分。西部数据不仅仅为数据中心提供了存储解决方案，也为云、边和终端提供了丰富的存储产品和解决方案，是从芯片到系统，从云到边到端的全线式存储解决方案提供商。

西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢

“随着开放计算扩展到除了数据中心以外更多的地方，西部数据的存储方案和存储产品也能提供相应的支持，来配合开放计算的发展。”刘钢强调，西部数据是业界唯一能够同时提供大容量、高密度硬盘和快速、低功耗闪存固态盘的领先存储企业，希望能够在开放计算领域中跟行业合作伙伴一起，推动开放计算的发展。同时，也希望在未来开放计算发展过程中与合作伙伴共同成长，在更多领域为开放计算提供存储解决方案。

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