毫無疑問,在AI革命席卷全球,新質生產力加速形成的今天,高效、安全、低碳的數據存儲已成為支撐這一切的關鍵“底座”。
在此過程中,分布式全閃存儲勇挑大梁,從過去幾年的概念探討與小范圍試點,邁入到了當下大規模應用的全新階段,成為破解海量數據存儲難題的關鍵路徑和實踐選擇。
可以預期的是,隨著其廣泛的應用落地,它不僅將推動關鍵行業數據基礎設施的代際升級,也將宣告海量數據存儲邁入“全閃化”的新時代。
01.
AI-Ready“必選項”,
分布式全閃存儲規模化落地
可以看到,在AI大模型爆發性增長的背景下,數據存儲面臨前所未有的嚴峻挑戰,具體來說:
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一是,應對指數級的AI數據洪流。過去幾年,AI模型參數量增長數千倍,與之相伴的海量數據存儲需求,成為大模型爆發給數據存儲系統帶來的首要考驗。
二是,滿足非結構化數據的挑戰。據統計,當前全球新增數據中80%為非結構化數據,年復合增長率達38%,因此如何高效存儲與調用這類數據,已成為大模型時代必須攻克的課題。
三是,滿足嚴苛性能與安全要求。AI工作流程涵蓋采集、準備、訓練、推理四大階段,各階段對數據讀寫的需求差異顯著,進一步提升了存儲系統的性能要求。與此同時,圍繞AI大模型的數據主權以及隱私泄露的風險,既隱蔽又嚴重,也讓數據安全防護能力成為了大模型存儲系統的核心指標。
面對這些挑戰,分布式全閃存儲憑借其核心技術架構完美契合了AI時代的存儲核心訴求,實現了從“說得好”到“做得到”的飛躍:
一方面,是核心介質革命,基于固態硬盤(SSD)構建的分布式全閃存儲,相較于機械硬盤(HDD),在容量密度、讀寫性能(尤其高并發IOPS)、能效比(上實現了質的跨越,直接化解了海量數據存儲的空間、性能與能耗痛點。
另一方面,是系統級技術創新,分布式全閃存儲創新性地融合了高性能SSD、高速無損RDMA網絡和智能化軟件棧,這使其不僅具備SSD的單點優勢,更升級成為能夠實現線性擴展的容量與性能、極致穩定的高可用訪問體驗等系統級能力,完美應對了AI數據洪流。
在此背景之下,越來越多的存儲廠商也積極推出成熟的分布式全閃存儲產品,并在自動駕駛(加速路測數據訓練周期)、精準醫療(高效處理TB級影像篩選病灶)等多個關鍵行業場景中成功落地應用,一躍成為了支撐AI-Ready數據基礎設施的“必選項”。
02.
SSD“挑大梁”,
全面替換HDD已勢不可擋
分布式全閃存儲的崛起,本質上是SSD憑借性能、成本、能耗、安全等維度的多重優勢,快速完成對傳統HDD的全面替代——從高性能場景到容量型場景,從企業核心系統到分布式數據湖,這場存儲介質變革不僅標志著技術創新的勝利,也預示著數據基礎設施建設范式的根本性轉變,我們可以從幾個角度來做深入觀察:
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首先,從性能角度看,作為新一代存儲介質,SSD近年來正對HDD形成全面的“圍剿之勢”,尤其是隨著NAND Flash技術迭代與成本持續優化,SSD已先后淘汰15K/10K高性能HDD及PC級HDD,當前在企業核心交易系統、生產系統、決策支撐系統及備份場景中,SSD已基本完成對HDD的全面替換。
值得強調的是,技術替代的底層邏輯并非單純成本驅動,如同HDD替代磁帶源于性能飛躍而非成本優勢,存儲介質迭代也遵循“性能甜點”規律——當新技術成本降至舊技術的3倍左右時,大規模替代將自然發生。其實,回顧SSD發展歷程即可發現,2006年SSD性能已顯著優于HDD,但高昂價格阻礙普及;2011年成本降至15K企業級HDD的3倍時,“性能甜點”觸發15K HDD停產;2015年SSD成本接近10K企業盤及PC HDD的3倍,促使后者相繼退出市場;至2023年,大容量SSD成本已低于容量型HDD的3倍,這也意味著未來容量型場景的全面替代即將開啟。
第二,從成本的角度看,在企業核心系統與分布式存儲場景中,SSD的成本優勢更從“單點性能”升維為“系統經濟性”,通過性能提升、容量提效、能耗壓縮等創新,SSD還實現了對HDD的全面成本超越。
目前,業界領先的商用全閃分布式存儲現已支持高達61.44TB的大容量SSD,其單盤容量達到HDD的2-3倍。同時,目前存儲廠商還提供高達2或者3:1的數據縮減率和配套可得容量保障服務,由此也將SSD的單位容量成本降至HDD的1.2-1.3倍。
以典型的數據湖場景為例,通過研究業界典型(10PB可得容量)配置可發現,假設采用HDD方案(4U 36盤位 24TB盤):設采購成本(CAPEX)為X,其單位空間容量密度為0.2-0.3PB/U,典型功耗約1.6 W/TB,同時,參照某中國大型運營商數據中心典型運維成本(電價1元/度,PUE 1.25,機房費用750元/U),其五年總TCO為1.16X。其中,以電耗和空間租用為主的OPEX成本為0.16X(占比約14%),電費和空間費比例約為7:3,分別為約0.12X和約0.04X。
而如果基于SSD方案(采用61.44TB大容量盤):結合全場景支持的3或2:1壓縮算法,并通過介質和算法優化,那么SSD相對HDD的容量單價已從早期的3-5倍降至1.18-1.2倍。在此基礎上,創新型分布式存儲系統還能夠借助系統級優化、高密硬件和端到端功耗控制,還能夠將容量密度提升至2PB/2U,功耗密度降至0.5W/TB。因此,相較HDD方案,可節省電費約70%、空間費用約90%,使OPEX降至0.04X,綜合計算下來,SSD方案的五年總TCO約為1.22-1.24X,與HDD基本持平(微增5-6%),但其整體性能卻能提升3-4倍。
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第三,從能耗角度看,SSD替代HDD的“乘數效應”遠超成本范疇,通過運維簡化、容量預留、綠色低碳三大創新價值,它還能重塑AI時代數據中心的競爭力。
例如,空間效率方面,相同配置下機柜/節點數降至1/5,整體重量降低為原來的16%,大幅提升運維效率;容量演進方面,支持每年20%+容量增長的平滑擴展,避免業務演進導致的重復投資;而在綠色低碳方面,SSD也能有效降低單柜PUE指標,滿足數據中心低功耗、高密度的演進需求。
最后,從安全角度看,全閃存作為軟硬件深度融合的系統工程,全球掌握核心技術棧的企業屈指可數,而經過多年自主創新,中國企業已實現端到端技術突破。
最近幾年,多家中國企業連續入圍Gartner主存儲魔力象限,產品競爭力獲國際權威機構認可;此外,在SPC、IO500、MLPerf等全球性能測評中屢獲佳績,展現出領先的產品力,而這種全棧自主創新,不僅保障了供應鏈的連續性,更構建起數據基礎設施的安全基石。
由此可見,當SSD以“性能為矛、成本為盾、能耗為翼、安全為基”,全面突破HDD的物理限制,一個更高效、更綠色、更安全的“全閃存”新時代也正加速到來。
03.
行業升級“正當時”,
加速賦能新質生產力打造
更為關鍵的是,“全閃化”還超越了單純的技術迭代,成為了關乎AI效能發揮和新質生產力躍遷的關鍵因素。目前,越來越多的核心行業的數智化進程,也正將分布式全閃存儲確立為新一代數據底座的“標配”。
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例如,在運營商行業,中國運營商在傳統業務與云計算雙軌并行下,構建了獨特的“數據第二增長曲線”,這要求存儲系統既要穩定支撐計費等傳統業務,又能彈性承載云計算等新興應用,而分布式全閃存儲的IOPS與低延遲特性在此場景中價值不可替代。
在金融行業,《金融科技發展規劃(2022—2025年)》將“建設分布式架構先進基礎設施”明確為數字化轉型八大任務之一,促使大批金融機構加速架構改造和應用遷移,而在這個進程中,分布式全閃存儲也將扮演愈發關鍵的角色。
在政務領域,近期《政務數據共享條例》的實施,也為全閃存儲開辟新場景,推動更多機構接入數據匯聚、托管、流通與供給平臺,著力解決數據留存、治理與共享難題,而更高效率且符合自主創新要求的全閃介質和全閃存儲系統,將極大加速數據流通效率,實現“快流好用”,為數據可信流通、托管與監管構筑堅實底座。
不僅如此,生物制藥、地球氣象、芯片設計與制造、科學研究等傳統依賴算力的模擬計算場景,也正向數據密集型轉變,而全閃存儲以極快的響應速度,支撐著多維數據采集與科研成果挖掘的深度融合。從這個角度來看,基于分布式全閃存儲,實現行業數據底座的代際升級可謂“正當時”。
總的來說,AI重新定義了數據價值,也驅動數據基礎設施從“成本中心”向“價值引擎”的根本轉變。在此過程中,分布式全閃存儲不僅有效破解了海量數據長期存儲的成本、性能、能耗“不可能三角”難題,更依托自主創新筑起了數據安全的堅實防線。
也正因此,在這場以數據為核心的新質生產力競逐中,“全閃化”正將重塑競爭規則,尤其是對企業而言,誰能抓住未來SSD替換HDD的關鍵“窗口期”,誰就能更加高效地存儲、流動、激活數據,由此在AI新時代搶占更多的先機。
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