在企業(yè)級存儲領域，傳統(tǒng)的機械硬盤（HDD）一直是數(shù)據(jù)中心的主要存儲產品。近年來，全閃存存儲（SSD）開始大量進入企業(yè)的數(shù)據(jù)中心，已然出現(xiàn)替代機械硬盤的趨勢。那么，為何全閃存存儲備受關注？與傳統(tǒng)機械硬盤相比，除了性能之外，全閃存存儲還有哪些優(yōu)勢？接下來，我們進行一下細致地分析。

一、海量數(shù)據(jù)+人工智能推動全閃存存儲發(fā)展

指數(shù)級增長的海量數(shù)據(jù)是推動全閃存存儲普及的最主要推動力。據(jù)IDC全球DateSphere和StorageSphere預測，未來5年內我們所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，將超過自數(shù)字存儲面世以來的總數(shù)據(jù)量的2倍。

在高速增長的海量數(shù)據(jù)當中，以文檔、圖片、影音等為主的非結構化數(shù)據(jù)為主。隨著全球數(shù)字化時代的到來，各種來源（包括社交媒體、傳感器和物聯(lián)網(wǎng)設備）的數(shù)據(jù)激增，人工智能技術的進步，特別是生成式人工智能的出現(xiàn)，迫切需要高性能、低延遲的存儲解決方案。為此，全閃存存儲成為了救世主，重新定義了組織管理、分析數(shù)據(jù)并從數(shù)據(jù)中提取價值的方式。

除此之外，隨著“碳中和”“碳達峰”戰(zhàn)略的發(fā)布，企業(yè)需要構建更加綠色環(huán)保的存儲系統(tǒng)，以此來滿足“雙碳”排放的要求。與機械硬盤相比，全閃存存儲在能耗上也有著較大的優(yōu)勢。

可以說，面對人工智能和大數(shù)據(jù)對于存力的需求，企業(yè)正面臨史無前例的挑戰(zhàn)，解決難題的關鍵就是要通過打造更加高效的全閃存存儲解決方案來滿足企業(yè)需求。

二、相比機械硬盤，全閃存存儲擁有更多優(yōu)勢

與機械硬盤相比，全閃存儲在性能方面有著更大的優(yōu)勢。實際上，全閃存存儲不僅僅有著更高的性能、更低的延遲，還具體以下四個方面的優(yōu)勢。

一）延遲更低，性能更強

從實時分析到云計算、AI計算等任務，機械硬盤由于采用了旋轉磁盤讀寫數(shù)據(jù)的方式，受物理方式的影響，數(shù)據(jù)的讀寫速度較慢，已經成為數(shù)據(jù)中心性能的瓶頸。相比之下，基于固態(tài)技術的全閃存采用電子讀寫的數(shù)據(jù)存儲方式，由于沒有機械部件，從而大大提高了讀寫速度，因此擁有更高的性能和更低的延遲。

隨著技術的發(fā)展，全閃存存儲的帶寬可以達到7GB/s，是HDD的28倍，單塊NVMe SSD的性能已達到百萬級IOPS，性能越來越強，這也成為越來越多企業(yè)和機構選擇全閃存存儲的重要原因。

二）密度更高，容量更大

隨著技術的不斷發(fā)展，全閃存也從SLC發(fā)展到MLC、TLC，再到QLC和PLC，每一個單元存儲的數(shù)據(jù)越來越多。隨著3D NAND技術的不斷突破，全閃存存儲的容量也在不斷提高。

今年，韓國SK海力士已經開發(fā)出其最先進的NAND閃存芯片，該芯片由238層存儲單元組成。SK海力士稱新的238層芯片是最小的NAND閃存芯片，數(shù)據(jù)傳輸速度相比上代產品提升50％，讀取數(shù)據(jù)消耗的能量降低21％。

此外，三星電子宣布計劃在明年生產第 9 代 V-NAND 閃存，據(jù)稱這款閃存將采用雙層堆棧架構，并超過 300 層。SK 海力士同樣表示將進一步完善 321 層 NAND 閃存，并計劃于 2025 年上半期開始量產。另外有消息稱，西部數(shù)據(jù)和鎧俠這兩家公司的工程師正在尋求實現(xiàn)8平面3D NAND設備以及超過300字線的3D NAND IC。

除了閃存芯片技術的不斷突破之外，由于閃存的體積更小，在相同的體積內能夠容納更多塊SSD，因此采用閃存打造的存儲產品，在同樣的體積內，擁有更高的存儲密度。以OceanStor Pacific 9920全閃存分布式存儲產品為例，其單盤支持 30.72TB，2U 空間可提供 768TB 容量。

三）功耗更低，易于散熱

眾所周知，機械硬盤在數(shù)據(jù)讀寫過程中，機械馬達和盤片在高速旋轉過程中，不僅需要更高的電力供應，而且在工作過程中還會產生大量的熱量。雖然相較于CPU、GPU而言，機械硬盤的能耗仍舊較低，但對于數(shù)據(jù)中心用戶，尤其是對于較大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心而言，由于裝機量較大，因此就會產生巨大的能耗。數(shù)據(jù)顯示，每一塊全閃存相較于HDD， 能耗可節(jié)約 33%。OceanStor Pacific 9920全閃存分布式存儲由于采用高效數(shù)據(jù)縮減算法，每 TB 功耗低至 1.04W。

我們知道，目前大部分數(shù)據(jù)中心仍舊采用風冷的散熱方面，空調、風機等散熱設備已經成為數(shù)據(jù)中心最大的能耗支出。由于全閃存存儲的功耗更低，因此產生的熱量也要比HDD少很多，這對于大型數(shù)據(jù)中心而言，除產品本身能夠有效降低能耗之外，也會降低數(shù)據(jù)中心整體散熱所產生的能源支出，這將為構建綠色數(shù)據(jù)中心帶來更好的幫助。

四）可靠性高，堅固耐用

由于傳統(tǒng)硬盤采用了機械的設計，在旋轉盤片和讀/寫磁頭的過程中，很容易受到物理磨損。除此之外，磁頭和盤片這些精密的組件，也很容易受到外界振動的影響，產生物理損壞。

相比較之下，閃存基于固態(tài)技術，從物理屬性上來講更加堅固耐用，抗沖擊和振動的能力更強，能夠確保數(shù)據(jù)中心可以在不太理想的條件下運行，而不會影響存儲信息的完整性。

除此之外，全w閃存存儲采用磨損均衡算法在存儲單元之間均勻分布數(shù)據(jù)寫入，能夠通過緩解可能導致過早故障的“寫入耗盡”問題來延長閃存設備的使用壽命，能夠幫助數(shù)據(jù)中心延長運營效率并最大限度地減少停機時間。因此，全閃存存儲的耐用性也是使其成為吸引數(shù)據(jù)中心用戶的有利選擇。

三、全閃存存儲適合哪些應用場景

在筆者看來，目前高性能計算和邊緣計算，是全閃存存儲兩大最主要的應用場景。

一）高性能計算

從上半年充滿百花齊放的生成式AI和通用大模型，到下半年眾多垂直領域的大模型的崛起，以模型為核心的應用正在由理論上的構想推進到深度實際的落地。龐大的數(shù)據(jù)量對存儲性能提出了更高的要求，這就需要全閃存存儲予以支撐。

可以說，在生成式AI風潮下，存儲需求正在發(fā)生根本性變革。面對不斷增長的數(shù)據(jù)總量，以及對于數(shù)據(jù)實時性的需求，在高性能計算數(shù)據(jù)中心部署全閃存存儲已經成為最主要應用場景。

二）邊緣計算

無論是工業(yè)領域的各種物聯(lián)網(wǎng)設備，還是自動駕駛領域的智能車載設備等等，隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術的成熟，越來越多數(shù)據(jù)需要在邊緣進行處理。全閃存存儲憑借著高性能、低延遲、低功耗等優(yōu)勢，成為邊緣計算的首選產品。

因此，在邊緣端部署全閃存存儲，不但能夠提高設備的響應能力，加速數(shù)據(jù)的分析與處理，而且擁有更低的功耗，更加堅固的可靠性，將成為工業(yè)、智能駕駛、金融、醫(yī)療等行業(yè)的首選產品。

寫在最后：

當前，市場對閃存的需求出現(xiàn)了爆發(fā)性的增長，尤其是在生成式AI爆火以來，存儲行業(yè)的增長曲線陡峭了起來。工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)信辦、教育部、國家衛(wèi)生健康委、中國人民銀行、國務院國資委等六部門近日聯(lián)合印發(fā)《算力基礎設施高質量發(fā)展行動計劃》，其中提到，加速存力技術研發(fā)應用，實現(xiàn)存儲閃存化升級，進一步提升我國全閃存技術競爭力。

可以說，無處不在的數(shù)據(jù)服務需要更高性能、更可靠、更綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)存儲。隨著閃存技術的不斷升級，越來越多的數(shù)據(jù)中心開始關注并部署全閃存存儲解決方案，越來越多的應用場景需要全閃存儲予以支撐，這也將更好地推動閃存存儲市場的發(fā)展。