新趨勢！邊緣存儲(chǔ)助力物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)各盡其用

Gartner曾預(yù)測，到2021年，40%的大型企業(yè)會(huì)將邊緣計(jì)算、存儲(chǔ)與分析納入項(xiàng)目范圍，而2017年這一比例僅為不到1%。

時(shí)代的變化讓這兩個(gè)數(shù)據(jù)差異如此之大。如今5G已至，新基建加持，未來將有數(shù)百億的智能終端聯(lián)網(wǎng)，全球存儲(chǔ)空間恐將告急的擔(dān)憂已經(jīng)開始出現(xiàn)。

但慶幸的是，邊緣存儲(chǔ)及邊緣計(jì)算的應(yīng)用正在得到普及，存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)正在積極幫助物聯(lián)網(wǎng)市場解決海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析的問題。

近日，全球存儲(chǔ)領(lǐng)導(dǎo)者西部數(shù)據(jù)公司與物聯(lián)傳媒攜手，開展了一期“5G物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代盛起，聚焦NAND蓋樓大賽背后的邊緣存儲(chǔ)新趨勢”直播沙龍，暢聊了IoT的產(chǎn)業(yè)變化，NAND閃存工藝從2D切換到3D的趨勢等話題，以下是根據(jù)現(xiàn)場內(nèi)容整理。

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西部數(shù)據(jù)公司資深商務(wù)拓展 吳尚衡（Amber）、西部數(shù)據(jù)公司產(chǎn)品營銷經(jīng)理 高超（Max）

假設(shè)在4G條件下，每平方公里地理面積大約容納10萬臺(tái)IoT設(shè)備，到5G時(shí)代，大帶寬的特點(diǎn)能夠支持海量設(shè)備同時(shí)聯(lián)網(wǎng)，屆時(shí)單位面積內(nèi)將容納大約100萬臺(tái)設(shè)備，這一數(shù)據(jù)是4G時(shí)的10倍。

預(yù)計(jì)到2021年，全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到300億個(gè)，其中半數(shù)以上設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)，它們廣泛分布在工廠、汽車、電力、能源、家庭、城市交通等場景。

機(jī)構(gòu)預(yù)測指出：每個(gè)智能工廠每天約產(chǎn)生1TB數(shù)據(jù)，每輛自動(dòng)駕駛汽車每天約產(chǎn)生4TB數(shù)據(jù)，每個(gè)8K高清智能監(jiān)控?cái)z像頭每天約產(chǎn)生1.1TB數(shù)據(jù)……

當(dāng)數(shù)據(jù)浪潮襲來，盡管上云上平臺(tái)的口號(hào)愈發(fā)深入人心，但將全部數(shù)據(jù)一股腦上傳云端并不是一勞永逸的好辦法。

預(yù)測表明，到2025年，75%的數(shù)據(jù)將在數(shù)據(jù)中心以外的地方生成和處理。

這主要涉及兩個(gè)原因：

一是部分場景要求低時(shí)延，相比上傳云端，更需要在本地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析及利用，并且這種方案也比上傳到云端節(jié)省帶寬成本；

二是行業(yè)正強(qiáng)調(diào)去中心化的網(wǎng)狀部署模式，要求邊緣節(jié)點(diǎn)擁有智能并互相溝通，提高響應(yīng)速度，與此同時(shí)再完成與云端的互聯(lián)，產(chǎn)生加成效果。

考慮到物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備自身擁有的諸多特性，比如所處位置偏遠(yuǎn)不易管理、所處環(huán)境較為嚴(yán)苛、產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)容量提出要求，低時(shí)延對(duì)聯(lián)網(wǎng)能力提出挑戰(zhàn)、強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)安全、要求數(shù)據(jù)備份等，這一系列特征尤其導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不只在云端進(jìn)行，還要在本地做好相關(guān)部署工作。

車聯(lián)網(wǎng)、智慧工廠、智慧零售、視頻監(jiān)控等場景都已廣泛采用邊緣存儲(chǔ)及邊緣AI解決方案，由此實(shí)現(xiàn)安全性、數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)能力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)備份、健康監(jiān)測及故障預(yù)警等目標(biāo)。

在3D NAND閃存技術(shù)出現(xiàn)以前，市面上的閃存多屬于Planar NAND平面閃存，也就是2D NAND。

一段時(shí)間以來，2D NAND的制程工藝不斷進(jìn)步，為了擴(kuò)大容量逐步從早期的50nm發(fā)展到了現(xiàn)在的十幾納米等級(jí)，但隨著晶圓物理極限的不斷迫近，每個(gè)存儲(chǔ)單元變得非常小，存儲(chǔ)單元之間的干擾逐漸增強(qiáng)，可靠性越來越差，就需要廠商采取額外的手段來彌補(bǔ)這一缺陷。

但這樣做將明顯增加成本，所以到達(dá)某個(gè)物理極限之后繼續(xù)在納米級(jí)別提升制程工藝已經(jīng)無法帶來改變。

3D NAND的設(shè)計(jì)理念因此被提出，簡而言之假設(shè)2D是平房，3D NAND就是高樓大廈。

廠商不用再費(fèi)盡心思縮小房間大小、縮小房間的相隔距離去換取更大的房間數(shù)量了，而是通過增加蓋樓層數(shù)就可以獲得更大建筑面積，這幫助3D NAND在保護(hù)性能的基礎(chǔ)上使成本得到下降。

此外，因?yàn)镹AND存放數(shù)據(jù)的最小單位——“Cell”中電子單元密度的差異，業(yè)界存在三種工藝類型，分別為SLC（單層存儲(chǔ)單元）、MLC（雙層存儲(chǔ)單元）、TLC（三層存儲(chǔ)單元），其中TLC因?yàn)槿萘孔罡?、成本最低的特點(diǎn)，逐漸成為當(dāng)下主流。

Max為此介紹到，3D TLC制程存放的電子數(shù)量相當(dāng)于2D MLC制程在45nm階段存放的電子數(shù)量水平。這意味著雖然納米工藝發(fā)生一定的回退，但容量依然得到保證，并且采用老的納米制程將顯著提升閃存耐久度、可靠性余度，使性能得到總體提升。

可靠性余度是啥呢？

隨著納米等級(jí)的提升，存儲(chǔ)單元的可靠性將逐步降低，最后不同存儲(chǔ)單元的電子位幾近重疊，系統(tǒng)需要花費(fèi)大量精力進(jìn)行糾錯(cuò)。3D NAND的出現(xiàn)，將可靠性余度重新拉回56nm級(jí)別的水平，降低成本的同時(shí)又解決了電子干擾的問題。

總體來說，3D NAND的特點(diǎn)體現(xiàn)在高容量、可靠性強(qiáng)兩方面，在復(fù)雜數(shù)據(jù)中心、企業(yè)級(jí)SSD、物聯(lián)網(wǎng)大容量存儲(chǔ)等場景得到廣泛應(yīng)用。

值得一提的是，3D并非是要取代2D，兩者未來將各盡其用，共同存在。

從PC時(shí)代、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代發(fā)展到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，存儲(chǔ)都是極其重要的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。

無論是熟知的磁帶、磁盤、閃存，或是略顯生僻的磁鼓存儲(chǔ)、磁芯存儲(chǔ)，再或是處于研究階段的DNA存儲(chǔ)，存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)展演變的歷史可以說上長長的一段。

但在當(dāng)下，閃存無疑是受到重點(diǎn)關(guān)注的產(chǎn)業(yè)之一，其從擅長的消費(fèi)市場中延伸，逐步覆蓋到物聯(lián)網(wǎng)眾多細(xì)分領(lǐng)域的趨勢有增無減。

作為全球存儲(chǔ)領(lǐng)先廠商的西部數(shù)據(jù)公司，采用一體化IDM模式運(yùn)營，集芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試、銷售等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身，充分發(fā)揮技術(shù)、生態(tài)與渠道優(yōu)勢，向客戶提供涵蓋消費(fèi)級(jí)、企業(yè)級(jí)、云端數(shù)據(jù)中心等存儲(chǔ)解決方案，共謀5G物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代新“紅利”。

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