CPU的1、2、3级Cache和DRAM(内存)的存储速度非常快,可以达到纳秒几倍级别,但是容量受限的,DRAM(内存)也只有16-128G。
非易失性存储介质包括硬盘和最近几年兴起的SSD固态硬盘,它们是目前最主要的存储部件。最近西部数据又开发了一个新的存储技术——存储级内存,它不光可以进行存储介质的保存还有着媲美内存的访问速度。
最后需要提到的是CPU的缓存和DRAM是易失性的,断电后内部数据就会消失,而硬盘、固态硬盘及存储级内存在这种情况下不会受到影响,数据可以长久保存。
数据在介质中的分布情况
在数据中心有着Fast data和Big data,其中Big data也就是HDD依然占据这90%的比重。预计到2020年硬盘在未来数据中心还会扮演着重要数据存储角色。
绿色数据中心对存储介质的需求
1、主要痛点
首先就是购置成本要低,保证更优的单TB成本,并呈现下降的趋势。还有运行成本,目前电能花费已成为了数据中心最大的消费成本。最后服务质量方面,需要考虑未来公有云的时代,设备可靠性能否达到客户的需求。
2、主要趋势
由于大数据分析的推动,冷数据将逐渐趋向活跃化并成为推动数据货币化的新途径。另外氦气硬盘将逐渐普及,因为它能够持续降低TCO,延长使用时间降低重新购置成本,并且运行温度更低,发热量更少,非常符合绿色数据中心的标准。新兴的对象存储纠删码技术,能够使硬盘更快的进行数据恢复,这将促进更高容量点硬盘的广泛使用。
硬盘创新技术
硬盘磁记录技术
早期的硬盘采用LMR技术也叫纵向磁记录技术,NS集与碟片平行,有着单位英寸磁记录密度低的缺陷。后来发展到垂直磁记录技术,通过磁化将碟片的NS反转,实现01数据的保存,单位英寸磁记录密度为1-1.1TB,如果需要更大容量硬盘,只能通过增加碟片的方式提高容量。
西部数据在此之上推出了SMR技术,有着顺序写随机读的特性,单位英寸磁记录密度为1.3-1.5TB。另外目前行业在研究的HAMR(热辅助磁记录技术)使得单位英寸磁记录密度突破了一点几,达到了2-4TB,不过却有着硬盘寿命短的缺陷。而在未来可能会发展出位图磁记录技术。
MAMR技术
在垂直磁记录技术的基础上西部数据又推出了MAMR(微波辅助磁记录技术),它在原有的磁头上添加了微波的震荡器,通过微波的方式使NS集反转。
MAMR技术可以在不改变可靠性、成本及复杂性基础上,而获得高密度数据的存储。
闪存技术发展
SSD技术及产品发展趋势
企业级的SSD总体容量将呈现EB级的增长,而成本也会呈现下降趋势。在超融合的环境下PCIe SSD会得到大规模的应用,存储服务器也会逐步应用。闪存颗粒由原来的2D NAND转向3D NAND。
NAND Flash从2D到3D
目前2D NAND制程已逼近10-12nm的物理极限,容量密度提升遇到瓶颈。而3D NAND区别于2D NAND的最大差异在于Die是分布在不同平面,主流的3D NAND为24层和48层堆叠,采用30-40nm制程。
WDC 3D NAND的技术优势
与2D相比,3D NAND具有更高的性能和更低的功耗,而且能够提高现在和未来的应用,并通过选择最佳层数来降低成本。另外由于3D NAND每个状态具有更高的电子数量,因此减少了错误率有着更好的稳定性。
WDC 3D NAND采用了Charge Trap Layer技术代替Floating Gate技术,简化了结构和制造工艺,提高了可靠性。优化的圆柱形单元设计有效增加了性能及编程/擦除周期次数,从而获得更高的耐久度。
西部数据公司及产品介绍
WDC的氦气封装硬盘
与一般的8TB空气硬盘相比,氦气硬盘容量增加了50%,达到了12TB,功耗降低了54%,可靠性提升了25%。
由于硬盘内部填充的是氦气,所以弹片的震动会更低,碟片也可以做的更薄,并且能够增加碟片量提高磁盘容量。在无空气的情况下,内部的阻力更小,驱动马达的功耗得以降低。
企业级PCIe NVMe SSD——SN200系列
这款SSD采用了第二代的NVMe标准,容量达到7.68TB,有着两种封装形态,一种是卡式的插在服务器PCIe插槽,另一种是盘式的,采用U.2的接口。性能上4k随机读有120万IOPS,混合读写IPOS可达56万。
WDC提供更优的存储解决方案
WDC的控制器和存储零部件都为企业级的应用做了相应优化的。不管传统硬盘还SSD硬盘都做到了垂直整合。另外由于专注企业的市场,所以对企业级的应用更了解能够提供更专业的服务。