西部数据：存储架构创新，迎接数智未来
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2021-01-21 20:12
随着物联网和机器视觉应用的爆炸式增长，数据的存、算和管不仅仅发生在传统的云数据中心，越来越多的数据将在边缘数据中心存储。据统计，随着智能IoT设备使用频率的增加，将有90%的数据会由机器产生，而产生的数据量将在2023年超过102个ZB。也正是由于这些新兴应用对数据的要求，加快了我们步入ZB级时代的步伐。对此，在2021西部数据云存储峰会上，细数发布系列存储产品，帮助客户和合作伙伴应对存储大容量、性能、TCO和绿色能耗等挑战。
在数据生命周期管理中，随着时间推移，各类数据的访问量都会产生由热至温，由温至冷的转变，大约6个月后，绝大部分数据都会变成冷数据，在目前企业数据的冰山模型里，80%的数据量来源于冷数据。
由于数据存在这样由热至冷的变化特征，存储分层解决方案将有效地把冷数据移动到容量大，且廉价的存储介质上。而在如今数据云时代，海量数据更加需要分层存储以达到最佳存储效果；归档存储最主要用于长期合规性存储、医疗科学资料、备份等场景，数据非实时读取等场景，大幅降低存储成本。
·极热存储：典型应用：OLTP、DSP、自动驾驶。
·热存储：典型应用：OLTP、DSP、自动驾驶。
·温存储：典型应用：OLAP，AI 训练，传统企业应用。
·冷存储：典型应用：存储备份、在线交易用户画像分析。
·极冷存储：典型应用：历史数据长期归档（基础金融数据、基础医疗资料，广电行业等）。
除了设备成本外，数据中心运营成本也是数据中心建设成本的组成部分，单位TB价格（ $/TB）和TCO成为客户采购设备的关键衡量指标。当然，降低TCO 不限于降低单位TB价格，每个硬盘的容量越大，意味着更少的服务器拥有更大的储存容量，从而节省资本支出和运营成本。
例如从14TB迁移到18TB呈现出显著的TCO收益：服务器减少了22%，TCO降低了11%。鉴于数据中心占用空间有限，通过更高的HDD容量进行更密集的存储部署，从而降低机房空间和PUE。
西部数据面向市场各类客户，如超大规模数据中心和云计算，提供完整存储产品和解决方案，在各行各业得到广泛应用和客户认可。西部数据上海实验技术中心提供产品本地前端测试、验证等实验环境，帮助用户更快地把西部数据产品投入运营当中。
西部数据持续进行多项技术的创新，例如能量辅助、机械设计、材料和记录技术，帮助所有数据中心客户，无论是超大规模云客户，大型企业还是中小企业来有效应对他们的数据基础架构挑战。
氦气硬盘是一项重要的技术，在当今的世界，人们都认为这是一种理所当然的选择。氦气密度是空气的1/7，用氦气密封硬盘可降低功耗、抖动并增加密度。西部数据发明并完善了这一技术，并且在交付这些硬盘方面一直是行业的领导者。出货量超过6500万件。
通过扩大磁盘和缩小轨道实现磁盘物理扩展；通过在每个区域拼接更多的轨道以实现合理缩放。凭借这一技术，西部数据可以允许磁性位区域与相邻磁道重叠，从而像磁盘上的木瓦一样重叠，来提高磁盘表面的位密度。
到2024年，SMR HDD的出货将占所有EB出货量的50％。在协助客户从CMR到SMR的平稳过渡过程中，西部数据为我们的客户提供了生态系统和系统创新所需。
EAMR也是用来提升磁记录存储密度的，只是实现方式与SMR有所不同：SMR选择让相邻磁道部分重叠来增加磁道密度，而EAMR则是直接提升面密度，并通过一系列手段解决面密度提升后带来的技术难题。西部数据作为推动技术发展的动力之一，展示了在HAMR和MAMR上的多种模式。
对于MAMR，我们发现可以充分利用一种新的物理现象。结合这种现象，我们创建了一种称为ePMR的最新记录方案，这就是我们的标准能量辅助PMR。它是EAMR的一种实现方式，通过在写入磁头的主极施加电流并产生额外的磁场，达到减少干扰、降低写入抖动的目的。西部数据在新推出的HDD产品中已投入使用能量辅助磁记录，率先将该技术进入商业化实施阶段。
2019年9月发布的20TB Ultrastar DC HC650主机管理SMR HDD和16TB与18TB Ultrastar DC HC550 CMR现已出货，这些HDD可提供领先的面密度，使客户能够更有效地配置和扩展数据中心环境，同时提供更低的总体拥有成本。
西部数据把能量辅助磁记录（EAMR）技术、业界领先的三阶寻轨定位系统（TSA） 以及第六代HelioSeal技术等扩展到强大的数据中心产品组合中，帮助客户提供更高的面密度和更低的总体拥有成本（TCO），满足客户和市场的多样化需求。
目前，16TB和18TB Ultrastar DC HC550 CMR HDD已经向云计算、大型企业级客户及其他数据中心架构师开放供货，以助力其实现大容量、低功耗的高效基础架构设计。20TB Ultrastar DC HC650主机管理SMR HDD也已经持续送测。
从SN640的主流工作负载，到近期发布的新款Ultrastar DC SN840 NVMe固态硬盘，西部数据的固态硬盘产品组合为客户提供更优更广泛选择的存储解决方案。数据中的创新心延伸到产品组合的深度和广度，无论是超大规模云客户，大型企业还是中小企业，西部数据都能有效应对客户的数据基础架构遇到的挑战。
Ultrastar DC SN640 NVMe SSD闪存介质充分发挥NVMe技术优势，可用于服务器和云，高达469K IOPS，适用于70%读30%写混合工作负载；而Ultrastar DC SN840 NVMe SSD最高可达50%读50%写的工作负载，计算高达780K IOPS，旨在加速云计算、确保负载着关键业务应用的服务器运行。
据Trendfocus数据显示，2020年Q3相比Q2季度，PE HDD（即采用SAS接口、2.5英寸盘的高转速HDD）市场发货量下降13%，主要原因可归结为eSSD单盘容量增加，价格下降；由于eSSD性能远高于PE HDD，总体而言相同的价格采用eSSD会带来更高的性能。
西部数据认为，在数据中心eSSD实现PE HDD替代是趋势，在企业级存储市场蓬勃发展同时，PE HDD出货量急剧锐减，15K RPM PE HDD比西部数据Ultrastar DC SN640读取速度约差距十倍，eSSD将提供更优TCO。3.分区存储：下一代企业数据中心的新型存储架构
西部数据技术及战略总裁Siva Sivaram博士认为，随着摩尔定律逐渐失效，业界出现很多针对不同工作负载进行优化专用处理器，数据结构反过来决定处理器的设计。结果导致了大量、不同结构数据存储在同一个存储系统，因此需要针对不同数据结构特性进行分区存储，提高不同类型的应用性能。
西部数据支持分区存储计划和ZoneStorage.io，为NVMe工作组ZNS规范和LinuxTM开源社区做出贡献，进一步推动生态系统开发之外，西部数据日前还宣布向部分用户提供新款Ultrastar DC ZN540 ZNS NVMe SSD的样品，包括一个垂直集成的双端口、高可用性NVMe控制器，以标准U.2尺寸提供了高达8TB的容量。
Ultrastar DC ZN540 SSD作为新一代的SSD，采用行业标准规范，适合多租户环境和一些以数据为中心的应用，例如用于事件流处理。这款硬盘具有更高的效率、利用率和扩展能力，同时降低了公有云和私有云基础架构的总体拥有成本。
西部数据的客户遍布全球各地。自今年3月起，新款16TB和18TB Ultrastar DC HC550 CMR HDD已经向部分超大规模数据中心和企业级OEM客户发货。
杉岩数据主要面向云计算市场和大数据市场打造存储产品矩阵，无论是MOS海量对象存储产品和统一存储平台USP，还是HyperCube超融合一体机都跟西部数据有着深度合作。不仅基于西部数据SSD推出全闪存的云存储解决方案，而且基于西部数据产品搭建4U102 JBOD方案解决方案，JBOD采用了102盘位扩展柜与18TB氦气硬盘实现1836 TB存储空间，通过571台2U服务器，提供1EB存储。相比主流4U36存储服务器方案，节省了70%机柜空间，电力消耗降低了50%。
Dropbox与西部数据携手，为确保流畅无缝地实现向SMR的迁移，Dropbox针对其特定机箱配置进行内部测试，采用SMR技术替换原有CMR技术后存储密度增加了10%-20%，节约了20%的TCO。
UCloud是一家专业致力于公有云、混合云、私有云、专有云，以及数据开放平台服务提供商。目前，已服务了上万家企业客户，200多家上市公司，遍及政府、教育、医疗、金融、制造、互联网等领域。UCloud 发布的新一代公有云归档存储，率先采用了西部数据的高密JBOD机型和SMR盘。针对企业用户的大数据、冷数据存储以及超算等业务场景，通过混合云架构迁入UCloud优刻得乌兰察布数据中心，基础设施成本将直降30%，为企业用户提供更经济的冷数据存储。
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