激蕩十年：機遇與挑戰下，數據中心存儲之路將走向何方？

前言

自去年以來，突如其來的居家辦公、線上學習需求，加速了互聯網線上服務增長速度，越來越多企業加快了業務數字化、智能化轉型，推動了數據中心這類新基礎設施的潛在需求。數據顯示，2020年，中國互聯網數據中心市場規模達1958.2億元，同比增長25.32%，預計2021年互聯網數據中心市場規模將達到2485.7億元，同比增長26.9%。

隨著數據量的大規模增長，存儲設備在數據中心采購的BOM中占比進一步提升，美光曾提及，目前存儲芯片在數據中心采購中比例約為40%，未來預計將提升至50%。數據中心將成為引領存儲市場增長的重要引擎。

在國內存儲廠商中，上海寶存信息科技有限公司稱得上是國內較早布局企業級數據中心市場的企業之一，擁有超過十年的一線大廠企業級部署的經驗。尤其在2015年上海寶存被慧榮科技全資收購之后，得到了慧榮科技的技術和資金的全力支持更為其發展如虎添翼。

近期，CFM閃存市場獨家專訪了上海寶存產品和研發副總姜海先生，就近年來企業級存儲技術、產品演化和市場發展進行了深度探討。

需求定義產品：爆發性企業級存儲需求倒逼存儲產品不斷突破性能、容量瓶頸

隨著NAND成本、可靠性不斷優化，QLC SSD不斷“侵蝕”HDD市場份額

在企業級數據中心存儲中，下圖的金字塔架構早已成為業內共識。目前在溫存儲層，SSD憑借著更快速、更節能、更可靠的數據存儲體驗不斷“侵蝕”著HDD的市場占有率，根據CFM閃存市場數據，SSD在企業級存儲市場中的占比已經達到13%。

圖片來源：三星

眾所周知，成本和數據保留問題是當前SSD在數據中心領域中應用中的最大“攔路虎”。近年來，隨著3D技術不斷升級，同等wafer晶圓產出的bit數量顯著增加，單位bit成本得到明顯降低。尤其隨著QLC技術的不斷成熟，QLC SSD成為各大原廠力推的在讀取密集型場景應用的解決方案，在溫存儲層有巨大潛力，并且在冷存儲層也在探索階段。

姜海表示，“因為QLC SSD整體性能相較HDD好很多，而且近年來隨著NAND Flash成本的逐漸降低，產品可靠性提升，QLC SSD在溫數據層取代HDD的趨勢很明顯。但是其實數據中心TCO部署不僅是對比的是單盤成本，而是包括占地面積、散熱、對震動處理等整體成本，因此如果在某個時間點QLC甚至PLC SSD的集成成本更優，很有可能大規模替代HDD。”

突破現有數據中心存儲瓶頸，新型尺寸規格相繼涌現

除了存儲介質的技術演變，SSD外形規格演變趨勢也愈發明顯。近期，各大廠商相繼推出了采用企業和數據中心標準外形（EDSFF）規格的SSD產品，該規格包括E1.L、E1.S、E3.S和 E3.L幾種外形尺寸，是專門為以NVMe為基礎的存儲硬盤打造的外形規格。

數據來源：公開信息，CFM閃存市場不完全整理

據悉，EDSFF規格的誕生是為了解決現有數據中心存儲的局限性而生，實現更好的容量、可擴展性、性能、可維護性、可管理性、散熱和電源管理性能。除EDSFF之外，三星也提出了次世代小尺寸規格（Next Generation Small Form Factor，NGSFF）提案。

當然，這些新型尺寸規格都是為滿足不斷提升的應用需求所做出的技術探索，目前看，M.2會向E1.S演化，而在中國數據盤主流是U.2，預計在朝著Gen5切換時尺寸規格會由U.2向E3.S演化。

正如姜海所言，“如今存儲產業的發展是爆發式增長的，存儲容量增長的同時也衍生出了很多問題，包括性能、功耗、散熱等，就衍生了新的存儲要求，新的外型規格也是趨勢的一部分。”

PCIe Gen4在數據中心的部署正在加速

近年來，隨著英特爾、AMD相繼推出支持PCIe 4.0的CPU平臺，加上產業鏈各環節產品陣列愈發完善，PCIe 4.0在消費類市場呈加速發展趨勢，根據CFM閃存市場數據，2021年PCIe 4.0 SSD占PCIe SSD總占比約為19%，預計到明年這一比例將達50%左右。

同樣，這一趨勢也在數據中心存儲領域得到延續，姜海表示，“從今年下半年開始，已經有數據中心在陸陸續續切換PCIe Gen4平臺和SSD產品。但是其實今年在新冠疫情和全球零部件短缺的大背景下，PCIe Gen4的部署其實沒有預期的快，但是整個發展趨勢是不變的，預計明年隨著零部件短缺情況的緩解，PCIe Gen4會加速發展。”

根據CFM閃存市場不完全整理，目前幾大主要廠商均已推出PCIe 4.0數據中心SSD產品來匹配市場切換的進度。據姜海介紹，寶存也于今年10月推出了企業級PCIe NVMe SSD Gen4 SSD產品：SP4E/SP4X系列，保證穩定QoS延遲的同時，將傳輸速度提升到6.3GB/s以上，豐富了企業級存儲在高性能應用場景下的存儲產品選擇。

數據來源：公開信息，由CFM閃存市場不完全整理

存儲標準化vs軟硬件垂直整合，數據中心存儲的對立統一之路

近年來，隨著國家加大對新基建的投資布局，數據中心、云計算等概念不斷出現在大眾視野。而成立于2011年的寶存可以說是伴隨著國內數據中心發展最快的十年成長起來的國產存儲廠商。

姜海表示，“寶存成立之初，彼時英特爾、三星這些大廠并沒有標準品大規模出來，市場上機會較多，在那個時代寶存就在很多一線大廠有量產經驗。在2015年慧榮科技全資收購寶存之后，在技術、供應鏈、產品等各個方面都給予了寶存堅定的支持，包括我們剛剛推出的SP4E和SP4X兩個系列的SSD產品都會在今年年底之前實現量產。”

值得注意的是，寶存剛推出的SP4E和SP4X兩個系列SSD將提供標準化NVMe、定制化Open Channel SSD以及Zoned Namespaces（ZNS）三種規格，用來滿足不同客戶需求。

目前來看，NVMe、open channel和ZNS是SSD在數據中心存儲中的三大主要流派。簡單來講，NVMe就是符合NVMe規范的標準品；open channel則可以理解為只包含NAND芯片和控制器的簡易SSD，并不包含Flash Translation Layer（FTL）；而ZNS則是在Open Channel SSD基礎上進一步發展的結果，延續了Open Channel SSD I/O隔離、可預測性延遲等優勢的同時SSD的使用壽命也大幅提升，讀寫性能和延遲也得到了進一步優化。

因此，這三種技術從靈活性上看，open channel>ZNS>NVMe，技術標準化程度則呈相反趨勢。而隨著技術靈活性提高，也要求用戶擁有較強的技術能力才能達到理想的使用狀態。

姜海介紹，“可以看到，近年來數據中心存儲標準化程度是不斷提升的，另一方面大家也都在積極探索軟硬一體化和定制化方案收益，open channel就是軟硬一體化的具體案例，但是它的定制化程度高，生態建設就相對緩慢。另一方面，NVMe標品是無法針對應用定制的。但是業內既有產品定制的需求，又希望標準化好一點，ZNS則應運而生，因此，可以看到ZNS會變成未來產業發展的趨勢和方向，市場需求也將大于open channel。”

十年磨一劍，寶存深耕企業級數據中心存儲，慧榮強勢入局之后更是如虎添翼

眾所周知，企業級服務器市場是入門門檻相對較高的領域，不僅對產品可靠性、穩定性、響應性以及能效上都有很高的要求，而且還要面臨包括存儲原廠和服務器廠商存儲產業線在內的一眾大廠的強勢圍攻。

姜海表示，“按照我們的經驗，在企業級數據中心領域沒有5-10年的磨練是很難出成績的。寶存在open chennel和NVMe上在眾多一線大廠都有部署經驗，在軟硬件一體化和定制化垂直整合領域能夠實現差異化服務。”

在慧榮的強勢入局之后，寶存的發展似乎更加如虎添翼。姜海介紹，“慧榮在主控開發、wafer資源上都給了寶存強力的支持，另外還在方法上培養寶存獨立的產品規劃能力、前瞻能力及垂直整合能力。當然，寶存最終是要獨立成長，并希望能反哺母公司，將中國市場特有的客戶訴求和發展變化融入到慧榮未來的主控產品中去。”

結語

回顧寶存十年發展，在企業級數據中心存儲這條路上走的可謂堅定，卻也充滿崎嶇，然而幸運的是，寶存及時彌補了之前的短板、調整了方向，并依然擁有慧榮堅定的支持。正如姜海表示，市場客戶將會看到寶存將在PCIe Gen4產品上實現轉身，并將在全新架構的Gen5產品發力，依托現有的經驗優勢主攻需要定制化的市場部分。

企業級數據中心市場的發展前景是毋庸置疑的，也是各大存儲廠商競相爭奪的戰場。寶存與國內超級數據中心通過多年合作已經產生一定信任，加上其靈活市場策略、多年技術積累及慧榮的鼎力支持，相信其未來的市場發展前景可期！