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“全闪化”势不可挡分布式存储“挑大梁”

作者:小编 点击: 发布时间:2025-07-22 09:01

  

“全闪化”势不可挡分布式存储“挑大梁”(图1)

  毫无疑问,在AI革命席卷全球,新质生产力加速形成的今天,高效、安全、低碳的数据存储已成为支撑这一切的关键“底座”。

  在此过程中,分布式全闪存储勇挑大梁,从过去几年的概念探讨与小范围试点,迈入到了当下大规模应用的全新阶段,成为破解海量数据存储难题的关键路径和实践选择。

  可以预期的是,随着其广泛的应用落地,它不仅将推动关键行业数据基础设施的代际升级,也将宣告海量数据存储迈入“全闪化”的新时代。

  可以看到,在AI大模型爆发性增长的背景下,数据存储面临前所未有的严峻挑战,具体来说:

  一是,应对指数级的AI数据洪流。过去几年,AI模型参数量增长数千倍,与之相伴的海量数据存储需求,成为大模型爆发给数据存储系统带来的首要考验。

  二是,满足非结构化数据的挑战。据统计,当前全球新增数据中80%为非结构化数据,年复合增长率达38%,因此如何高效存储与调用这类数据,已成为大模型时代必须攻克的课题。

  三是,满足严苛性能与安全要求。AI工作流程涵盖采集、准备、训练、推理四大阶段,各阶段对数据读写的需求差异显著,进一步提升了存储系统的性能要求。与此同时,围绕AI大模型的数据主权以及隐私泄露的风险,既隐蔽又严重,也让数据安全防护能力成为了大模型存储系统的核心指标。

  面对这些挑战,分布式全闪存储凭借其核心技术架构完美契合了AI时代的存储核心诉求,实现了从“说得好”到“做得到”的飞跃:

  一方面,是核心介质革命,基于固态硬盘(SSD)构建的分布式全闪存储,相较于Kaiyun官网中国机械硬盘(HDD),在容量密度、读写性能(尤其高并发IOPS)、能效比(上实现了质的跨越,直接化解了海量数据存储的空间、性能与能耗痛点。

  另一方面,是系统级技术创新,分布式全闪存储创新性地融合了高性能SSD、高速无损RDMA网络和智能化软件栈,这使其不仅具备SSD的单点优势,更升级成为能够实现线性扩展的容量与性能、极致稳定的高可用访问体验等系统级能力,完美应对了AI数据洪流。

  在此背景之下,越来越多的存储厂商也积极推出成熟的分布式全闪存储产品,并在自动驾驶(加速路测数据训练周期)、精准医疗(高效处理TB级影像筛选病灶)等多个关键行业场景中成功落地应用,一跃成为了支撑AI-Ready数据基础设施的“必选项”。

  分布式全闪存储的崛起,本质上是SSD凭借性能、成本、能耗、安全等维度的多重优势,快速完成对传统HDD的全面替代——从高性能场景到容量型场景,从企业核心系统到分布式数据湖,这场存储介质变革不仅标志着技术创新的胜利,也预示着数据基础设施建设范式的根本性转变,我们可以从几个角度来做深入观察:

  首先,从性能角度看,作为新一代存储介质,SSD近年来正对HDD形成全面的“围剿之势”,尤其是随着NAND Flash技术迭代与成本持续优化,SSD已先后淘汰15K/10K高性能HDD及PC级HDD,当前在企业核心交易系统、生产系统、决策支撑系统及备份场景中,SSD已基本完成对HDD的全面替换。

  值得强调的是,技术替代的底层逻辑并非单纯成本驱动,如同HDD替代磁带源于性能飞跃而非成本优势,存储介质迭代也遵循“性能甜点”规律——当新技术成本降至旧技术的3倍左右时,大规模替代将自然发生。其实,回顾SSD发展历程即可发现,2006年SSD性能已显著优于HDD,但高昂价格阻碍普及;2011年成本降至15K企业级HDD的3倍时,“性能甜点”触发15K HDD停产;2015年SSD成本接近10K企业盘及PC HDD的3倍,促使后者相继退出市场;至2023年,大容量SSD成本已低于容量型HDD的3倍,这也意味着未来容量型场景的全面替代即将开启。

  第二,从成本的角度看,在企业核心系统与分布式存储场景中,SSD的成本优势更从“单点性能”升维为“系统经济性”,通过性能提升、容量提效、能耗压缩等创新,SSD还实现了对HDD的全面成本超越。

  目前,业界领先的商用全闪分布式存储现已支持高达61.44TB的大容量SSD,其单盘容量达到HDD的2-3倍。同时,目前存储厂商还提供高达2或者3:1的数据缩减率和配套可得容量保障服务,由此也将SSD的单位容量成本降至HDD的1.2-1.3倍。

  以典型的数据湖场景为例,通过研究业界典型(10PB可得容量)配置可发现,假设采用HDD方案(4U 36盘位 24TB盘):设采购成本(CAPEX)为X,其单位空间容量密度为0.2-0.3PB/U,典型功耗约1.6 W/TB,同时,参照某中国大型运营商数据中心典型运维成本(电价1元/度,PUE 1.25,机房费用750元/U),其五年总TCO为1.16X。其中,以电耗和空间租用为主的OPEX成本为0.16X(占比约14%),电费和空间费比例约为7:3,分别为约0.12X和约0.04X。

  而如果基于SSD方案(采用61.44TB大容量盘):结合全场景支持的3或2:1压缩算法,并通过介质和算法优化,那么SSD相对HDD的容量单价已从早期的3-5倍降至1.18-1.2倍。在此基础上,创新型分布式存储系统还能够借助系统级优化、高密硬件和端到端功耗控制,还能够将容量密度提升至2PB/2U,功耗密度降至0.5W/TB。因此,相较HDD方案,可节省电费约70%、空间费用约90%,使OPEX降至0.04X,综合计算下来,SSD方案的五年总TCO约为1.22-1.24X,与HDD基本持平(微增5-6%),但其整体性能却能提升3-4倍。

  第三,从能耗角度看,SSD替代HDD的“乘数效应”远超成本范畴,通过运维简化、容量预留、绿色低碳三大创新价值,它还能重塑AI时代数据中心的竞争力。

  例如,空间效率方面,相同配置下机柜/节点数降至1/5,整体重量降低为原来的16%,大幅提升运维效率;容量演进方面,支持每年20%+容量增长的平滑扩展,避免业务演进导致的重复投资;而在绿色低碳方面,SSD也能有效降低单柜PUE指标,满足数据中心低功耗、高密度的演进需求。

  最后,从安全角度看,全闪存作为软硬件深度融合的系统工程,全球掌握核心技术栈的企业屈指可数,而经过多年自主创新,中国企业已实现端到端技术突破。

  最近几年,多家中国企业连续入围Gartner主存储魔力象限,产品竞争力获国际权威机构认可;此外,在SPC、IO500、MLPerf等全球性能测评中屡获佳绩,展现出领先的产品力,而这种全栈自主创新,不仅保障了供应链的连续性,更构建起数据基础设施的安全基石。

  由此可见,当SSD以“性能为矛、成本为盾、能耗为翼、安全为基”,全面突破HDD的物理限制,一个更高效、更绿色、更安全的“全闪存”新时代也正加速到来。

  更为关键的是,“全闪化”还超越了单纯的技术迭代,成为了关乎AI效能发挥和新质生产力跃迁的关键因素。目前,越来越多的核心行业的数智化进程,也正将分布式全闪存储确立为新一代数据底座的“标配”。

  例如,在运营商行业,中国运营商在传统业务与云计算双轨并行下,构建了独特的“数据第二增长曲线”,这要求存储系统既要稳定支撑计费等传统业务,又能弹性承载云计算等新兴应用,而分布式全闪存储的IOPS与低延迟特性在此场景中价值不可替代。

  在金融行业,《金融科技发展规划(2022—2025年)》将“建设分布式架构先进基础设施”明确为数字化转型八大任务之一,促使大批金融机构加速架构改造和应用迁移,而在这个进程中,分布式全闪存储也将扮演愈发关键的角色。

  在政务领域,近期《政务数据共享条例》的实施,也为全闪存储开辟新场景,推动更多机构接入数据汇聚、托管、流通与供给平台,着力解决数据留存、治理与共享难题,而更高效率且符合自主创新要求的全闪介质和全闪存储系统,将极大加速数据流通效率,实现“快流好用”,为数据可信流通、托管与监管构筑坚实底座。

  不仅如此,生物制药、地球气象、芯片设计与制造、科学研究等传统依赖算力的模拟计算场景,也正向数据密集型转变,而全闪存储以极快的响应速度,支撑着多维数据采集与科研成果挖掘的深度融合。从这个角度来看,基于分布式全闪存储,实现行业数据底座的代际升级可谓“正当时”。

  总的来说,AI重新定义了数据价值,也驱动数据基础设施从“成本中心”向“价值引擎”的根本转变。在此过程中,分布式全闪存储不仅有效破解了海量数据长期存储的成本、性能、能耗“不可能三角”难题,更依托自主创新筑起了数据安全的坚实防线。

  也正因此,在这场以数据为核心的新质生产力竞逐中,“全闪化”正将重塑竞争规则,尤其是对企业而言,谁能抓住未来SSD替换HDD的关键“窗口期”,谁就能更加高效地存储、流动、激活数据,由此在AI新时代抢占更多的先机。返回搜狐,查看更多

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