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闪存市场真的触底了吗?——在内存价格经历了近一年的下滑后,每个人都想问这个问题。

在过去一年中,几大闪存供应商都在采取手段阻止价格下滑,包括削减投资、减少产能、延迟新工厂投产等,虽然效果不是立竿见影,但预计到2020年随着5G智能手机、企业、机器生成的数据推动着数据中心的存储容量快速地从PB级扩展到EB级,需求的持续提升会令存储市场逐渐回暖。

西部数据高级副总裁兼中国区总经理Steven Craig

“为什么我会这么乐观?因为整个2018年全球产生数据约32ZB,到2023年会有超过100ZB的数据产生,这会改变我们对整个存储行业的看法和预期。“在日前于深圳举办的闪存市场峰会(CFMS2019)上,西部数据高级副总裁兼中国区总经理Steven Craig对闪存市场表达了乐观的态度。

目前我们的数据源主要有三个,包括边缘数据、末端数据,以及在云端(核心端)将大数据转换成经过处理的智能信息。据IDC报告指出,2018年全球产生的32ZB数据中,只有5ZB(Zettabyte,十万亿亿字节 ,1ZB约等于1万亿GB)被存储了下来。

到2023年,大于90%的数据将由机器生成,5G、人工智能、机器学习,包括视频监控,甚至4K、8K视频的广泛应用,都催生了海量数据产生。届时存储量将会上升到12ZB,但占据产生数据量的比例却由2018年的15%下降到10%左右。

Steven Craig表示:“这就是我们面临最核心的问题,数据产生后只有一小部分会存储下来。存储行业整个生态环境还没有跟上新的趋势,我们必须要转变思维模式,为未来更大规模的数据存储准备好相关的技术。”

应对数据爆炸,SSD成本吃不消

逐步增长SSD的用量是一个方法,NAND Flash层数的增长也可以进一步增加存储密度。从2014年的24层,到2016年的到48层,2017年的64层,再到2018年的96层以及明年的1XX层……NAND层数似乎也有了一个类似摩尔定律的更新迭代周期。

单纯增加层数的方法看起来最简单,但实际上会增加更多的成本。层数增加,意味着要制造更多的晶圆,导致每平方米单位面积的存储成本上升,如上图所示3D NAND迭代的资本密度。我们需要多管齐下。首先需要不断缩小闪存孔规格,让存储孔(MH)密度不断提升;再来是升维扩展,也就是Z轴纵向发展提升层数,让存储单元(Cell)密度提高;最后提升TLC的比特密度。

“下一代技术要求每个单元实现4 bit数据存储,这是非常艰巨的任务。” Steven Craig说到,“但在这样的情况下,我们才可以获得技术发展的红利。” 预计不同层级的TLC将引领未来存储的增速,应用在包括在企业级、客户级还有移动端,移动端的需求尤其大。

QLC高密度的4 bit每单元是“一步到位”的解决方案,据预测到2025年3D-QLC会占50%以上的总比特数出货量。当然天下没有免费的晚餐,我们必须去接受提升容量带来的成本提升,这对企业来说会造成一定的困扰,有没有两全其美的办法?

把HDD和SSD混在一起做分区存储

“对于西部数据来说,在数据存储迈入ZB时代也遇到了关键挑战。QLC虽然在可扩展性、成本/TCO效益和访问/读取性能上都很优异,但是写入寿命的限制却让人头疼。磁盘存储也是如此,我们将传统的CMR(Conventional Magnetic Recording, 传统磁记录)技术,转为SMR(shingled magnetic recording,叠瓦式磁纪录)技术。 ”Steven Craig表示,“但还是有写入限制。”

什么是SMR?叠瓦式磁纪录可以为HDD带来物理和逻辑上的扩展。物理上,增家磁碟数量、扩大磁碟尺寸和窄化轨道实现;逻辑上则能为每隔区域叠加更多轨道进行。不过SMR在随机写操作时,需要先将叠瓦布局中重叠磁道部门的数据迁移走,这需要操作系统以及应用程序等的支持,对于客户实际部署要求较高。也是因为这个原因,SMR磁盘很难与CMR无缝衔接,但SMR在单盘存储容量方面的潜力,对于爆炸式数据增长带来的存储需求,还是极具诱惑力。