经典的“木桶理论”告诉我们,最低的一块木头,决定了一个木桶能装多少水。同样,整个IT系统中数据的运行过程也始终存在一个瓶颈,那就是存储介质的性能。互联网催生了海量应用,海量应用催生了海量不同类型的数据。要使多元数据有价值,不仅需要更强大的处理器、更快的网络,还需要读写最终数据存储的能力。今天的计算能力发展喜人。多样化的数据催生了多样化的计算能力。通用算力CPU、人工智能算力GPU、TPU、NPU等处理器蓬勃发展,X86、ARM架构等算力架构蓬勃发展。.网络技术发展喜人,移动互联网、视频、直播等海量数据传输需求催生了数据中心网络带宽100G、400G端口的发展。早在2018年,华为就正式发布了全新的400G光网络商用解决方案,支持运营商全业务场景快速部署400G网络。同样,存储技术在性能方面的发展也不尽如人意。海量数据催生了存储技术的发展,从磁盘到介质上的NAND、3DNAND固态硬盘,接口从SAS、SATA、PCIE、NVME传输协议升级。但是我们看到单位容量存储的增长速度远远大于单位存储传输性能的增长速度。存储介质与外界交换数据的传输速度成为整个IT系统的瓶颈。在积极突破存储瓶颈的方向上,目前提出了三种方法。第一,直接采用全新的架构和技术,重新定义存储技术。2、使用分布式存储,让数据分布式传输,提高整个IT系统的效率。3.研究和开发新的存储介质,包括原子存储技术和DNA存储技术。研究和开发新的架构和技术。在不久前的2021华为全球分析师大会上,华为发布了面向智能世界2030的九大技术挑战和研究方向。其中,针对IT架构中的最后一个挑战,给出了存储性能提升的方向,包括构建改进。百倍存储性能的新型存储技术研究方向。华为希望通过突破冯诺依曼架构来提升存储容量。当前的IT架构基于冯诺依曼架构。数据在CPU、内存和存储介质之间移动。其中任何一个环境的性能不佳都会给整个系统带来性能挑战。我们看到CPU的性能一直在提高,内存的性能也在提高,网络的带宽也在提高,存储的容量也在增加,但是存储的性能一直是瓶颈,包括目前的PCIE、NVME等存储接口。带宽速度跟不上外部网络的性能提升。华为的想法是提高存储性能。它需要突破冯诺依曼架构的限制,从以CPU为中心到以内存为中心和以数据为中心,从移动数据到移动计算,打破性能壁垒。还有一个提高数据访问效率的方案。面对海量数据访问时,用最少的访问来实现最大的应用。这就是分布式存储。比如现在流行的IPFS就是一个比较流行的分布式存储系统。其核心概念是基于内容寻址、版本控制和点对点超媒体传输协议。即数据访问直接指向资源,保证数据来自最近的资源。不是首先找到存储的存储介质,而是检索介质中的数据。这大大降低了存储介质性能对数据访问的影响。例如,一个10TB的文件可以分散分布在1000个边缘存储介质上。并且调用时无需下载到本地,直接调用1000个边缘终端的存储性能。从而实现数据的高效利用。三是新型存储介质,包括原子存储技术和DNA存储技术。如果能够真正开发出来,将能够实现存储性能千倍的提升。当然,目前还处于理论阶段,距离商业化落地还有很长的路要走。距离。
