抓住半導(dǎo)體存儲(chǔ)發(fā)展機(jī)遇，搶先布局先進(jìn)存儲(chǔ)技術(shù)

數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)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(jìng)爭(zhēng)的新戰(zhàn)場(chǎng)。隨著數(shù)據(jù)上升為國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略，而存儲(chǔ)作為數(shù)字世界的基石，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的能力將直接影響到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的質(zhì)量。從數(shù)據(jù)的生產(chǎn)活動(dòng)出發(fā)，存儲(chǔ)既是數(shù)據(jù)生命周期的起點(diǎn)，也是終點(diǎn)，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(duì)于構(gòu)筑數(shù)字世界來(lái)說(shuō)缺一不可。

當(dāng)下發(fā)展存儲(chǔ)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(guó)人大代表、華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)馮丹表示，要發(fā)展國(guó)家的存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)，一方面是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈要拉通，盡量發(fā)展基于閃存的先進(jìn)存儲(chǔ)，以此為基礎(chǔ)來(lái)構(gòu)建存儲(chǔ)設(shè)備、存儲(chǔ)系統(tǒng)。另外一方面，要加快部署下一代新型非易失存儲(chǔ)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(lái)打造全球存儲(chǔ)創(chuàng)新高地。

時(shí)代需要更快、更可靠和更安全的存儲(chǔ)

人類文明的演進(jìn)，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(guò)結(jié)繩記事進(jìn)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(dāng)時(shí)的社會(huì)生活。2200多年前，造紙術(shù)的發(fā)明對(duì)人類文明的記錄和傳承起著重大的推進(jìn)作用。隨著上世紀(jì)計(jì)算機(jī)的發(fā)明，人類進(jìn)入數(shù)字時(shí)代，1956年，IBM發(fā)明了世界上第一個(gè)硬盤，以硬盤為核心的磁介質(zhì)很長(zhǎng)時(shí)間一直是主流介質(zhì)。

“存儲(chǔ)產(chǎn)品最早起源于紙帶打孔機(jī)，1956年IBM生產(chǎn)了第一臺(tái)磁盤，容量只有3.75Mb，但是重量達(dá)到一噸?！瘪T丹介紹說(shuō)，“80年代提出了磁盤陣列技術(shù)，將多個(gè)獨(dú)立磁盤通過(guò)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(dāng)前我們所有數(shù)據(jù)中心，包括一些服務(wù)器后臺(tái)配備的基本存儲(chǔ)形式?！?/p>

從數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、處理到最后消亡，整個(gè)數(shù)據(jù)的全生命周期都離不開存儲(chǔ)。存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)的載體，是整個(gè)ICT系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基石。存儲(chǔ)系統(tǒng)有在線存儲(chǔ)，主要用于做各種online的處理；另外還有近線存儲(chǔ)，以及用于數(shù)據(jù)長(zhǎng)期歸檔備份的離線存儲(chǔ)。

大數(shù)據(jù)時(shí)代，爆炸增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)一定離不開存儲(chǔ)的支撐。用戶對(duì)存儲(chǔ)主要的訴求就是不能丟、訪問(wèn)的時(shí)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(cuò)誤等等，數(shù)據(jù)都不能丟。數(shù)據(jù)丟失就會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果，比如歐洲的OVH機(jī)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?yàn)閿?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(shí)際上也是讓你的數(shù)據(jù)不能訪問(wèn)，或者是篡改你的數(shù)據(jù)。至于人為錯(cuò)誤地把數(shù)據(jù)刪除掉之后導(dǎo)致的后果也有，比如說(shuō)某上市公司的數(shù)據(jù)庫(kù)被刪掉之后，市值蒸發(fā)超過(guò)30億港元，賠付商家1.2億人民幣?！币虼?，馮丹強(qiáng)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(chǔ)也是非常重要的。

不難看出，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是經(jīng)濟(jì)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(jì)發(fā)展能否 “跑得快、跑得遠(yuǎn)”，關(guān)乎數(shù)據(jù)要素能否“接地氣”切實(shí)帶來(lái)生產(chǎn)生活進(jìn)步、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展正如火如荼的當(dāng)下，存儲(chǔ)肯定是要走向更快、更可靠和更安全。

發(fā)展半導(dǎo)體存儲(chǔ)是趨勢(shì)更是機(jī)遇

在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，數(shù)據(jù)存力以存儲(chǔ)為核心，存儲(chǔ)的含金量決定了數(shù)據(jù)存力的成色。

存儲(chǔ)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(lán)光存儲(chǔ)等等。電就是半導(dǎo)體存儲(chǔ)，包括內(nèi)存條、DRAM，還有目前常用的閃存存儲(chǔ)（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(chǔ)正在研發(fā)和醞釀中，包括相變PRAM、阻變RRAM、磁阻MRAM等等。

當(dāng)前存儲(chǔ)系統(tǒng)中用到的設(shè)備主要是硬盤、固態(tài)盤兩種?！澳壳皝?lái)看，硬盤已經(jīng)是由希捷、西數(shù)、東芝三家壟斷。整個(gè)硬盤的專利有4000多項(xiàng)，其中核心專利近400項(xiàng)，基本上由這些企業(yè)把持。我們國(guó)家再要發(fā)展硬盤產(chǎn)業(yè)，目前來(lái)看是非常難的。”馮丹說(shuō)，另外一種設(shè)備就是固態(tài)盤（SSD），也是當(dāng)前發(fā)展的熱點(diǎn)。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(jī)械結(jié)構(gòu)，在容量、性能、可靠性、能耗上都顯著優(yōu)于機(jī)械硬盤。

從存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)看，固態(tài)盤代替硬盤是國(guó)際上總的發(fā)展趨勢(shì)。

馮丹介紹，從技術(shù)上看，閃存固態(tài)盤相比機(jī)械硬盤優(yōu)勢(shì)明顯：高性能、低功耗、強(qiáng)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(dá)到150萬(wàn)量級(jí)，由于沒有機(jī)械操作，抗震能力比硬盤更強(qiáng)。

從價(jià)格上看，閃存固態(tài)盤和機(jī)械硬盤的價(jià)格差距正在逐步縮小。2020-2025年，固態(tài)盤每GB價(jià)格預(yù)計(jì)以19%的年復(fù)合增長(zhǎng)率下降，到2025年，固態(tài)盤每GB價(jià)格會(huì)低于2.5寸10000轉(zhuǎn)的機(jī)械硬盤的價(jià)格。

因此無(wú)論是從性能、可靠性，還有低功耗和價(jià)格來(lái)看，固態(tài)盤代替硬盤都成為了一種發(fā)展趨勢(shì)。馮丹強(qiáng)調(diào)，我國(guó)應(yīng)準(zhǔn)確把握這一趨勢(shì)，加快先進(jìn)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級(jí)。

“善弈者謀勢(shì)，善治者謀全局”，如今國(guó)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(chǔ)技術(shù)又一次革命的機(jī)會(huì)，構(gòu)建好我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的數(shù)據(jù)基石?！耙涌觳渴鹣乱淮鎯?chǔ)技術(shù)，抓住存儲(chǔ)全球發(fā)展機(jī)遇，以此來(lái)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(shì)，以滿足大容量數(shù)據(jù)中心升級(jí)需要，打通整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，從存儲(chǔ)芯片到設(shè)備、系統(tǒng)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈加快新興存儲(chǔ)技術(shù)的升級(jí)，筑牢數(shù)字中國(guó)的基石，打造良好的國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)；希望經(jīng)過(guò)學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界的共同努力，使得存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)一步得到發(fā)展，特別是在推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展等方面發(fā)揮作用。期待著存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展得越來(lái)越好！”馮丹最后總結(jié)說(shuō)

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