工业和信息化部主管 中国电子报社主办
收藏本站投稿

软件服务

算力网络中的存与算

在数据大爆炸时代,小到每个人出生后的电子档案、上学时的学籍信息以及医疗、社保等信息,大到天文观测、生命科学研究、能源勘探等,数据已经毋庸置疑地成为了一种关键生产要素和战略资源。值得注意的是,从数据的产生、处理到消亡的全生命周期都离不开存储。可以说,存储是数据的载体,是整个ICT系统的基石。因此,要想真正实现变“数”为“宝”,让数据资产发挥最大价值,存储是第一块“敲门砖”。

数据存力最能体现综合处理能力

“高质量的数字基础设施,首先要有强大的数据存储能力,即数据存力。”华为公司副总裁、数据存储与机器视觉产品线总裁周跃峰表示,“以数据存力为支撑,只有数据‘存得好’、算力‘算得快’、网络‘传得稳’,才能不断夯实数字基础设施的质量水平。”

“存、算、网”就是构建算力网络的三个关键环节。这其中,数据存储虽然不显山不露水,但不论是算力的实现,还是网络通信连接,都会被它所制约。也正因如此,存储成为了构建算力网络的基石。

回顾存储产业的发展,新变化不断涌现。一方面,从最早的纸张,到存储卡、半导体存储器,再到今天的纳米存储、DNA存储等,存储介质在快速发生改变。另一方面,存储所扮演的角色也早已不同于以往。过去,存储只需简单扮演好记录数据或者记录信息的角色。而今天,存储已经成为一个与网络通信、计算甚至是芯片共融共生的角色,面向用户提供的是一套综合性解决方案。此外,能源可持续发展、碳达峰碳中和等,也对存储提出了更高的要求。

作为一个在存储行业从业23年的老兵,阿里巴巴集团研究员、阿里云基础产品资深产品总监陈起鲲对于这些年产业发生的改变感慨万千。“大数据时代,首先是数据量的增速发生了改变,非结构化数据和半结构化数据爆发式增长;其次,数据的产生点和存储点发生了改变,至少一半的数据开始转移至云端;最后,由于数据产生时间和分析需求的不同,数据价值也是不一样的。”陈起鲲对《中国电子报》记者说道,“存储的价值本质上就是让用户能够以更优的成本去存储、分析这些数据,给行业带来不一样的计算挑战。”

“对于企业级存储而言,容量空间只是一个方面,还需要从容量成本、性能、稳定性三大指标去做综合考量与平衡。”陈起鲲指出,“如果说以前的存储仅仅是一个‘盒子’的标准,那么今天则需要更加贴近客户使用需求,要把容量成本、可用性、稳定性等都考虑进来,存储标准正在进一步细化、智能化,同时也在不断升级。”

华为数据存储与机器视觉产品线副总裁张福鹏认为:“今天的数据存力应该是以存储容量为核心,同时包含了整体的性能表现、可靠程度、绿色效能等多个方面在内的综合能力。数据存力将承担未来数字高速公路的地基角色,是打造整个经济社会高质量发展的数字基石。”

算与存“若即若离”却又“相辅相成”

数据需要“存”,也需要“算”。存储与计算的边界其实是不清晰的。在云原生、大数据和人工智能蓬勃发展的背景下,存力和算力之间的配合主要体现在弹性、扩展性、性能三个方面。其中,弹性和扩展性的需求推动着存算分离的发展,而性能则要求存算一体。存与算之间看似“若即若离”,实则又是“相辅相成”的。

北京酷克数据科技有限公司CEO简丽荣认为,持久化存储部分采用存算分离与缓存部分采用存算一体,能够同时满足弹性、扩展性和性能需求,也是下一代存储的升级迭代的方向。例如云原生数据仓库HashData,为了追求极致的弹性和扩展性,HashData的计算集群和持久化存储是严格的物理分离,计算集群由类似AWS的EC2虚拟机组成,持久化存储则采用AWS S3为代表的对象存储。

数牍科技资深数据安全专家裴超认为,数据存力和算力之间永远是相互支撑、协同发展的关系。存储空间和读写数据性能的提升可以降低计算过程中对于存储管理的负担,如同一存储介质上的段页切换、不同存储介质的切换等;计算性能的提升可以并行使用更多存储的数据,对于分布式存储能力会提出更高要求。

在他看来,存储技术不会单一地走向“存算一体”或“存算分离”的局面。事实上,“存算一体”的设想本身也是在现有“存算分离”的基础上面向一定场景而提出的。二者区别在于“存”与“算”哪个是应用场景中的核心。

“在大部分的场景中,存算分离是最优架构,但一些特殊场景,比如边缘计算,也可以是存算融合架构。以自动驾驶场景为例,传感器、激光雷达、摄像头等车载设备收集来的数据无需进行太多分析,在车里就能进行实时处理辅助决策,这是存算一体架构;而数据上传至云端,通过网络传回到数据中心来做训练和仿真,则是存算分离架构。”陈起鲲说道。

此外,存算分离和存算一体对于数据安全方面也会带来不同的要求。裴超指出,存算分离可通过访问控制技术实现对于存储数据的读写安全,但是在由存储单元向计算单元进行数据传输过程会有数据泄露等安全风险;存算一体能够降低由于数据传输带来的安全风险,但是可能发生由于设计缺陷,产生越权访问的问题。

“未来存储技术的发展,存算分离还是存算一体都仍需要面对不同的场景,根据‘存’与‘算’之间的体系结构的特性,以及‘存’与‘算’的主导地位,提供不同的应用和服务。”裴超说道。

算力网络建设将带动存储产业新一轮升级

近年来,国家出台了一系列推进数据中心发展的指导政策,无论是新型数据中心,还是东数西算、东数西存、东数西备,都给中国存储产业带来了巨大的发展良机。“东数西算里面重要的一块就是东数西存和东数西备,因为我们要把东部的数据放到西部去计算,当然要牵涉存储问题。”中国信通院云计算与大数据研究所所长何宝宏表示,“尤其是对于时间延迟要求不太高的web应用、大数据分析、AI训练等而言,东数西存就变得非常有必要,且极具经济价值。另外,备份、归档等也带来了很大发展空间。”

不过,值得关注的是,目前国内存储产业仍面临不少挑战,如关键技术存在短板,闪存、先进存储技术的市场占比较低,存力发展不均衡等。华中科技大学教授、计算机科学与技术学院院长冯丹建议,首先要拉通整个产业链,加速发展先进存储技术,并以此为基础来构建存储设备、存储系统;其次要加快部署下一代存储技术,推动核心技术底层研发、技术攻关;同时要加强企业合作,进一步把技术转化为生产力,并通过联合产业界、学术界共同推动存储标准制定;此外还要重视高端人才的培养与引进,推动存储产业的创新升级。

“数据存储的重要性让它正在成为各国创新和竞争的一个技术焦点,包括非易失性存储、量子存储、DNA存储等在内的关键技术科学研究,已经成为了国家战略科技力量的重要组成部分,”中国科学院院士陈国良表示,“中国存储产业虽然起步较晚,但发展的势头强劲,在国际上已经拥有一定的话语权,期待未来存储产业大踏步前进,在政、产、学、研、用多方努力下发展得越来越好。”

责任编辑:宋婧


声明

1、本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2、本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3、作者投稿可能会经我们编辑修改或补充;4、如本站的文章或图片存在版权,请拨打电话010-88558835进行联系,我们将第一时间处理。

相关链接

视频

专题

聚焦2022年全国两会

北京3月5日电 第十三届全国人民代表大会第五次会议5日上午在北京人民大会堂开幕。近3000名全国人大代表肩负人民重托出席大会,认真履行宪法和法律赋予的神圣职责。人民大会堂万人大礼堂气氛隆重热烈,主席台帷幕正中的国徽在鲜艳的红旗映衬下熠熠生辉。

2021年中国家电市场报告

3月3日,中国电子信息产业发展研究院(又称赛迪研究院) 发布了《2021年中国家电市场报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,2021年,我国家电市场全面复苏,零售规模达到8811亿元,同比增长5.7%,整体基本恢复至疫情前2019年的水平。

落实工作会精神 推动高质量发展

2022年要聚焦制造强国和网络强国建设目标,把工业稳增长摆在最重要的位置,统筹推进强链补链、技术攻关、数字化转型和绿色低碳发展,加大对中小企业支持,提升信息通信服务供给能力。工业和信息化部政务新媒体“工信微报”推出“落实工作会精神 推动高质量发展”栏目,刊发工信系统2022年工作新思路,敬请关注。

2022年全国工业和信息化工作会议

12月20日,全国工业和信息化工作会议在北京以视频形式召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届历次全会精神及中央经济工作会议精神,认真贯彻落实党中央、国务院决策部署,总结2021年工作,分析当前形势,部署2022年重点任务。

新思想引领新征程·红色足迹

党的十八大以来,习近平总书记在地方考察调研时多次到访革命纪念地,强调要从中国革命历史、优良传统和精神中汲取养分。追寻红色足迹,感悟初心使命。即日起,本报推出“新思想引领新征程·红色足迹”专栏,跟随习近平总书记的红色足迹,访当事人、忆当年事,重温总书记的重要论述和重要指示精神,生动回顾红色圣地光荣的革命历史、优秀的革命传统...

世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

会议

2021世界VR产业大会云峰会

10月19日—20日,由工业和信息化部和江西省人民政府共同主办的2021世界VR产业大会云峰会在南昌举办。国务委员王勇出席大会开幕式并发表讲话,江西省委书记易炼红,工业和信息化部副部长王志军,江西省委常委、南昌市委书记李红军出席开幕式并致辞。

2021世界显示产业大会

6月17日,由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2021世界显示产业大会在合肥市开幕。安徽省委书记李锦斌出席开幕式并宣布大会开幕,安徽省省长王清宪、上海合作组织秘书长弗拉基米尔·诺罗夫、工业和信息化部副部长王志军出席开幕式并先后致辞。

2021世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

5月8日-10日,由工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台、广东省人民政府共同主办的2021世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会在广州召开。5月9日,广东省委书记李希出席开幕式,工业和信息化部部长肖亚庆、广东省省长马兴瑞、国家广播电视总局副局长孟冬、中央广播电视总台编务会议成员姜文波出席开幕式并致辞。

CITE2021第九届中国电子信息博览会开幕论坛

4月9日,第九届中国电子信息博览会(简称CITE2021)在深圳举办。深圳市人民政府市长陈如桂、广东省人民政府副秘书长陈岸明、工业和信息化部电子信息司司长乔跃山出席开幕式并先后致辞。

2020世界显示产业大会

11月20日,由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2020世界显示产业大会在合肥市举行。在开幕式上,工业和信息化部部长肖亚庆、韩国驻华大使张夏成发表视频致辞。安徽省委副书记、省长李国英,工业和信息化部副部长王志军出席开幕式并致辞。

世界显示产业大会

本周排行