5G

5G超大带宽,推动存储之变

作者:刘晶来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2019-09-02 13:41我要评论

“从电影工业来看,12年前制作《阿凡达1》时,要做超过1.5亿小时的渲染,近期制作的《阿丽塔》达到400亿小时的渲染,未来《阿凡达2》或《阿凡达3》需要的渲染时间一定会更高,这要求传输渲染的整个处理,包括未来使用的芯片技术等,要推向新的高度。”卡梅隆集团亚太区总裁程信森在一次行业会议上向与会者描述在5G环境下,电影工业的需求,“电影需要的存储《阿凡达1》是到1P,即100万GB的容量,《阿丽塔》则是100P。我认为只有在真正的5G时代,才有可能在未来把这么大的容量进行大范围压缩和备用。”5G在中频段(6GHz以下)的传输峰值目前普遍能达到1Gbps以上;未来毫米波的引入,会使峰值达到10Gbps以上,但如此高的传输速度,面对传统的存储环境,无疑是不匹配的。

5G为存储发展推波助澜

5G实现的超大带宽,与4G时期的移动网络提速不同。以前各代的移动通信速率都比当时已经成熟的固定网的接入速率要低。而5G的速率是与固网相当,目前国内已经有十个以上的大城市表示要建成“双G城市”,即指在移动网和固网上都要达到Gbps的传输速度。

另一方面由于移动通信的灵活性,使5G具备更广泛的应用场景,例如随时随地的超清视频直播、无人驾驶等,因此5G对整个信息通信网络体系的影响将是多个方向的。

赛迪顾问电子信息产业研究中心分析师袁钰说:“现在ICT一体化融合发展趋势很明显,当CT(通信技术)发生变化之后,往往会引起IT(信息技术)的变化,因此5G商用之后,受5G速率大幅增加的影响,肯定对IT设备变化起到推波助澜的作用。从存储来看,会向更为敏捷、更为高效、更为定制化的方向发展。”

一是承载更多的存储业务,企业愿意把更多的数据,只要这些数据不是核心数据,承载到云上,减少运维的成本;二是因为更加敏捷,整个计算过程会更快;三是影响存储行业的商业模式,而且改变厂商的生产方式和交付模式。袁钰说,目前已经有像同有、创新科这样的企业,从以前只存储提供,到现在同时提供软件服务。以前互联网企业做硬件和软件的整合,向用户提供服务,现在这些企业越过互联网企业这一层直接与用户联系,提供基于存储的服务。

推动网络检索技术变化

5G对存储的改变,尽管没有那么快,但变化在发生。

不同类型的存储器都对应特定的应用领域,芯片架构正在与新市场一起发展,但数据在芯片、设备之间以及系统之间如何移动并不总是很清楚。目前,由于移动互联网和物联网技术的快速发展,入网的移动设备大量增长,例如无线摄像头这样的设备,在智能家居、智能零售中发展很快,在无人驾驶场景里也会用到多个无线摄像头,这些视频数据要传到后端、传上云用AI做数据处理。

网络中的移动设备的数量大幅度增加,导致了用户终端数、流量以及IP地址都出现了大量增长。电信运营商一直关注智能管道,其中就需要对用户在访问不同页面或使用不同业务时在网络上采用不同的策略。有些用户有这样的体验,在同样的网络环境下,使用移动视频业务的流畅度就要高于使用普通的流媒体客户端。对运营商来说,数据流量不是负担,而是新的收入增长源泉,但如何将数据流量进行精细化运营,则是重点。

而对运营商而言,目前为了应对复杂庞大的数据流,网络搜索引擎芯片成为了设备中的双眼,来帮助进行流量识别。专家认为,基于RRAM的三元内容可寻址存储器(TCAM)电路提供了一种使用指示范围的掩码搜索大型数据集的方法。它们允许通过其内容搜索存储的信息,而不是通过其物理地址检索存储器单元的存储信息的经典存储器系统。因此,这些电路非常适用于复杂路由和大数据应用,其中很少需要精确匹配。与经典的基于存储器的搜索算法相比,它们缩短了搜索时间,因为所有存储的信息可以在单个时钟周期内与搜索到的数据并行比较。高速TCAM可作为大数据资料的过滤器,它将是支持网络装置的储存器,主要用来缩短资料搜寻时间。业内专家表示,基于硬件的TCAM查找法正是在这种背景下提出的,用此方法进行查找,平均查找速度是基于SRAM算法查找的6倍。目前TCAM面临的挑战是由于使用不普遍,成本昂贵,且供应商稀少。

5G时代存储器底层技术会变

在5G的信息采集端,存储的方式在变化。还是以摄像头为例,在无人驾驶汽车里,有大量的传感器,其中就会有摄像头、车载雷达、激光测距仪,几个摄像头采集到的大量数据,有相当一部分需要在本地处理。业内专家表示,解决内存问题有一些方法,其中一种是片上存储器,也就是将存储器分散地集成在运算单元旁,最大程度减少数据搬移。这种方法的目标是通过减少负载和存储的数量来突破内存瓶颈,也能降低功耗。

当前的存储器正在努力跟上系统中数据和带宽需求的激增。专家认为,这彰显了下一代存储器的用武之地。新型存储器将结合拥有高速存取优势的SRAM的速度和Flash的非易失性和良好的耐久性。

由于5G带来的网络传输能力的提高,云端的存储需求会高速增长,为降低能耗,分布式存储技术会得到进一步发展。

业内人士认为,5G时代数据中心的存储系统将具备良好的可扩展性,分布式存储单体可扩展至数百PB以上,而且要方便调用,打通资源池与资源池之间的联系,避免出现新的烟囱。这一存储系统还要有足够的稳定性和可靠性。

袁钰认为,5G时代,存储肯定在底层技术上会发生变化,因为存储不仅是容量的问题,还存在存储对象的结构问题。例如视频与文字、数字类的存储结构就很不一样,需要有专门的存储模式。5G超大带宽能力,将使未来对视频的存储需求快速增长。今年上半年腾讯在合肥和成都新建了两个数据中心,核心内容就是存储短视频。

5G对于存储的提升作用目前还没有真正体现,因为5G势必将与AI叠加,因此影响存储的不仅有网络传输能力,还有计算能力。考虑到华为在8月23日刚刚推出的拥有最强AI算力的鲲鹏910,相信变化到来的时间并不远。


责任编辑:马利亚
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