華為全新一代存儲

⑴ 華為拿出存儲「大殺器」：像太平洋一樣大的容量專用硬體你見過沒

C114訊 4月16日專稿（蔣均牧）數字技術正在重塑世界，數字洪流的席捲而來以及從數據中「掘金」的迫切需求，令存儲設備變得前所未有地重要。與此同時，「新基建」的火爆，也吹響了包括存儲在內的數據基礎設施的革新號角。

從2004年開始投資研發第一顆嵌入式處理晶元，華為在計算產業的發展至今已歷15年，而其對存儲產品及解決方案的投入亦可追溯至華為賽門鐵克時代。憑借對產業趨勢的洞察理解、長期以來堅持不懈的加碼以及全方位的生態合作，已經樹立起存儲領域的全球領先優勢。現今，這家總部位於深圳的公司正著力於推動存儲設備的新一輪進化，為即將到來的智能時代構建一個足夠堅固的底座。

今年2月末，華為在線發布了面向5G時代的OceanStor系列存儲解決方案，其中全新OceanStor存儲的Pacific系列高密大容量存儲首次在海外亮相，引起了廣泛關注。

為什麼取名Pacific？如果把數據比作水流，有句話叫百川奔流終歸海，而太平洋（Pacific Ocean）是地球上最大的海洋，寓意著新產品的超大容量——我們可以從兩點關鍵信息來一窺全豹。首先，它在5U高度的空間內支持多達120塊硬碟，相比業界通用存儲型伺服器密度提升了1.66倍。同時，其存儲裸容量最高可達2.4PB，同樣空間的容量領先業界3倍以上，結合華為獨創彈性EC演算法所帶來的92%的磁碟利用率，可得容量優勢進一步拉大。

那麼究竟是什麼原因令華為此時拿出了這樣一件「大殺器」？這款專用硬體對於分布式存儲產業又將帶來怎樣的影響？

任何一款產品和解決方案的誕生都有其外在背景和內在邏輯，OceanStor分布式存儲Pacific系列同樣如此。

從外在背景來看，人類 社會 正處於智能時代的前夜，5G、AI、雲等數字技術的融合應用催生出種種創新，為個人、家庭和行業帶來超乎想像的深刻變革。例如更高通量的基因測序儀問世，讓遺傳疾病篩查更簡單更精準；沉浸式的AR/VR教育內容，將博物館景點和文化活動更精彩地呈現給觀眾；AI訓練後的 汽車 越來越智能，自動駕駛開始走入生活；無線互聯並內置AI的機械和機器人實現了更精確的控制和協調，創造出更高效更安全更環保的生產環境……

數字化、智能化在生活和生產中的普遍發生，令數據成為如同石油般寶貴的新的生產資料。其中的一個佐證就是數字經濟在經濟總量中佔比持續加大，成為驅動 社會 經濟發展的新引擎。但在硬幣的另一面，各種新技術的普及新業務的井噴，也帶來了數據的爆炸式增長。IDC《數據時代2025》白皮書認為，全球數據量大約每兩年就將翻一倍，到2025年，這個數字將瘋狂攀升至163ZB；華為全球產業展望GIV2025亦預測，到2025年，全球年存儲數據量將高達180ZB。

海量數據如何存、如何用、如何管，成為電信運營商及企業新的關注點。而存作為第一步，是他們最急迫需要解決的難點痛點。統計顯示，當前的海量數據中只有不到2%得到保存，絕大部分則不得不被舍棄，令其中潛在的巨大價值無法得到利用。究其原因無非是成本所限，一方面數據增長速度超出預期，但機房空間捉襟見肘；另一方面設備眾多但存儲利用率低，硬體沒有充分利用起來。OceanStor分布式存儲Pacific系列從密度和容量利用率方面下功夫，正切中要害，可以說是「應運而生」。

從內在邏輯來看，計算戰略的全面啟航是華為在過去一年中最重要的行動之一。為了實現「為世界提供最強算力，讓雲無處不在，讓智能無所不及」的計算產業追求，這家公司調集精兵強將打造了「一雲兩翼雙引擎」的產業布局，存儲設備作為其中一「翼」的數據基礎設施的組成部分，登上了更廣闊的舞台。

與此同時，華為本身在存儲領域已經站在了很高的位置，擁有強大的技術實力。根據2019年9月Gartner發布的報告，華為存儲位居主存儲魔力四象限領導者象限；近年來的IDC報告也顯示，OceanStor分布式存儲長期占據中國區第一的市場份額。OceanStor存儲解決方案已進入全球超過150個國家和地區，廣泛服務於運營商、金融、政府、能源、醫療、製造、交通等多個行業超過1萬家客戶。戰略上的高度重視結合多年來厚積薄發的積累，令這家公司有意願也有能力存儲硬體的種種指標拉升到一個全新的高度，OceanStor分布式存儲Pacific系列就相當於其打出的「一記重拳」。

在分布式存儲這個時下非常熱門的領域，近年來關於「軟硬一體」還是「軟硬解耦」的路線之爭持續不斷。OceanStor分布式存儲Pacific系列的發布意味著華為在「軟硬一體」的道路上走得更遠更堅定，同時也宣告了在所謂軟體定義時代，分布式存儲的硬體復興，必將把整個產業的創新推向一個新高度。

曾幾何時，存儲有別於通用伺服器是個高門檻的產業，哪怕經歷了三十年發展，專業存儲廠商也屈指可數。正因其專業性，存儲設備從誕生以來都是以專用設備的形態出現。後來隨著分布式存儲的發展，「軟硬解耦」的概念開始出現，並被越來越多的提及、放大，甚至一度成為「政治正確」。

谷歌等互聯網企業作為分布式存儲的最初提出者和實踐者，習慣於采購通用硬體，自己開發和維護軟體，由此形成了分布式存儲「軟硬解耦」的 歷史 事實。軟體廠商看中了數字化轉型下企業存儲快速增長的市場空間，但因自身硬體能力的缺失，選擇沿襲「軟硬解耦」的模式以拉低進入門檻，成為企業市場上「軟硬解耦」的推行者。晶元與伺服器廠商則因「軟硬解耦」將消耗大量伺服器，同時帶動對CPU的需求，作為主要受益者也樂於擴大「軟硬解耦」的影響。

2019年底，中國移動集團總部的年度分布式塊存儲集采結果引發業界轟動。這家全球領先的電信運營商首次在大規模集采中傾向「軟硬一體」模式，作為買方給其他客戶提了個醒，「業務需求是本質，決定采購模式」。如今，華為再次推出頂尖的分布式存儲專用硬體，則作為賣方給整個產業提了個醒，「脫離了硬體，軟體定義只是空中樓閣」。

而分布式存儲產業經過近十年的積累和洗禮，也到了回歸本質、重新洗牌的時候——當踩了太多兼容性、性能、可維護性的「坑」後，市場自己會作出選擇。實際上，就連始作俑者的互聯網企業也都開始通過自研或並購嘗試擁抱「軟硬一體」，因為他們發現即使有著出眾的軟體能力也需要高性能的硬體來匹配。

可以預見，以OceanStor分布式存儲Pacific系列的出現為分水線，分布式存儲的硬體競爭力構建將日益成為主流。未來那些具備軟、硬體和服務綜合能力的廠商將會長期且更好地生存下去，只能提供純軟體的廠商則處境堪憂，亟需改變。

⑵ 華為天才少年主攻存儲領域研究

自古英雄出少年。

本年度的華為天才少年項目再次引爆眼球。一位是從普通本科一路「逆襲」到華中科大博士，並成為唯一拿到本年度最高檔年薪的青年才俊；另一位則是在多種A類期刊發表論文，集智慧與美麗於一身的美女博士。這兩位成功入圍項目的華中科大博士迅速成為街頭巷議的熱門話題。

值得關注的是，本年度入圍的兩位華為天才少年在校研究方向均跟數據存儲有著緊密聯系。因此，這二位不約而同地選擇華為做存儲相關的研究，讓人不得不感嘆華為存儲對於基礎研究與人才的重視。

事實上，從十八年前正式起步開始，華為存儲一路發展始終與各大高校科研機構保持著緊密聯系，高校科研機構不僅是華為存儲人才重要的來源地，也是華為在存儲基礎領域聯合創新的重要合作對象。如今，華為存儲已經成長為全球Top 5、中國Top1級別的重要廠商， 在存儲技術的產、學、研、用上逐步 探索 出一條價值閉環，真正讓基礎研究的創新成果加速走向落地，並利用市場成果不斷反哺基礎研究的創新 。

以本次入圍天才少年項目的美女博士為例，其研究方向之一的非易失性存儲器（NVM）、NVMe協議是當今存儲產品中最為重要的技術趨勢，而華為存儲正是端到端NVMe全快閃記憶體當之無愧的領導者。華為存儲的產、學、研、用價值閉環在端到端NVMe全快閃記憶體這個存儲細分領域體現得淋漓盡致。

天下武功，唯快不破。

同樣，在存儲產品中，性能是衡量存儲是否優秀的重要指標之一。在單位時間內IO越高、延遲越低，存儲的性能就會越好，也意味著可以承載更多應用和更加及時響應業務請求，讓用戶體驗更好。

NVMe正是存儲領域一門關於快的武功。如果將為機械硬碟設計的SAS協議比喻為紅綠燈多、卡口多的省市級公路；那麼專為快閃記憶體而生的NMVe協議則是不限速的高速公路。初看NVMe可以讓數據真正放飛自我，但是如何讓NVMe這條數據高速公路修的更加合理、智能，讓數據在高速公路上「不翻車」，則絕對需要常年修煉、不斷打磨才能實現。

這是因為在數據中心這張數據網路中，IO路徑涉及到伺服器、存儲、網路等多種設備，還有FC、IP、IB、PCIe、SAS等多種網路協議，經常面臨數據傳輸路徑過長、協議互相轉化等挑戰。因此，NVMe的落地往往「牽一發而動全身」，需要對整個數據中心數據傳輸網路進行規劃和設計，僅僅是一兩款NVMe SSD或者NVMe快閃記憶體控制器是遠遠不夠的。

華為正是NVMe全快閃記憶體領域的頂尖高手，用「老司機」形容不為過。 作為存儲行業SSD碟片級專利最多的廠商之一，華為對於NVMe協議進行了長期深入研究，在業界唯一端到端開發了NVMe SSD盤，NVMe 快閃記憶體控制器和NVMe全快閃記憶體操作系統，並且在業內率先實現了全系列端到端NVMe全快閃記憶體。

華為是如何做到這些的？讓我們一探究竟。

華為之所以對於NVMe十分重視，是因為NVMe與快閃記憶體有著緊密聯系，可謂是快閃記憶體性能潛能釋放的關鍵所在。而華為早在2005年就開始對快閃記憶體進行研究，對於NVMe如何走向落地和價值如何實現有著深刻的洞察與實踐。

2010年，NVMe最初作為一種硬碟介面協議誕生，充分釋放出快閃記憶體性能。但要想真正釋放數據中心包括計算、存儲和網路的性能，NVMe作為硬碟介面協議是遠遠不夠的。因此，NVMe經過多年發展，逐漸發展到存儲網路領域，NVMe over RoCE技術孕育而生。

NVMe over RoCE（Non-Volatile Memory Express over Remote Direct Access Memory over Converged Ethernet）作為新一代高性能存儲技術，將NVMe協議和網路領域中RDMA技術結合，它的出現真正讓數據中心的數據高速公路成為一種統一的網路，擁有性能、組網便利性和方案成本等多種優勢。但是它也存在著鏈路故障感知時長、網路實驗穩定性、部署易用性等方面的挑戰。

為此，華為集合全公司重量級產品線力量，從存儲和網路兩個方面對標准NVMe over RoCE方案進行增強，推出了NOF+增強方案。

具體到產品方面，華為是業內唯一端到端開發了NVMe SSD盤、NVMe快閃記憶體控制器和NVMe全快閃記憶體操作系統，率先實現全系列端到端NVMe全閃的廠商。

比如，華為去年推出的全新OceanStor存儲Dorado系列，其性能高達2000萬IOPS、極致時延達到0.05ms，各項指標遠超市場上同類競品。

在華為OceanStor存儲Dorado系列全快閃記憶體中，同時提供32G FC-NVMe和NVMe Over 100G RDMA全IP組網設計，實現前端網路連接、後端硬碟框連接、scale-out的控制器互聯均採用同一種網路協議；OceanStor存儲Dorado系列全快閃記憶體還針對NVMe設計了一套IO調度機制，徹底取消原來IO路徑上的盤級互斥鎖，避免了IO下發時隊列鎖沖突，降低軟體開銷，實現最佳性能。

此外，華為OceanStor存儲Dorado系列全快閃記憶體在操作系統層面針對NVMe進行了優化，智能晶元、FlashLink智能演算法，充分發揮了多核優勢，並且通過智能學習統計IO規律，提升讀緩存命中率和縮短批處理時間，大幅提升了性能與效率。

為了讓數據的高速公路更加穩定與可靠，華為OceanStor存儲Dorado系列全快閃記憶體在組件層提供了充足的保障。

例如，為增加埠可靠性，華為自研SSD支持原生雙埠技術，而不是採用內部Switch實現雙埠的方式，埠獨立、互不影響，為整個全快閃記憶體提供了牢固的硬體基礎和可靠性；此外，華為通過PCI-E多年的技術積累，具備完善的PCI-E鏈路管理、異常處理、熱插拔技術，支持SSD盤在任何時間、任何方式拔出，並提供端到端PCI-E系統可靠性，保障單盤更換或發生故障時不擴散。

針對大容量SSD使用容易造成數據丟失的情況，華為OceanStor存儲Dorado系列全快閃記憶體採用創新的RAID-TP軟體技術，基於Erasure Code演算法，在3塊盤同時失效的情況下能夠容忍數據不丟失、業務不中斷。華為成為業界唯三可以同時容忍3塊盤失效的廠商，並且是三家廠商中唯一可以實現15分鍾/TB 高效重構，重構速度領先其他兩家廠商20倍。華為OceanStor存儲Dorado系列全快閃記憶體還擁有諸如快照、克隆、遠程復制等完備的數據保護技術。

當前， 華為通過十多年的技術積累，華為已經擁有1000多個NVMe全快閃記憶體成功案例，用戶涵蓋到金融、政府、製造、能源等多個領域。

例如，成立於1996年的南華期貨，是全國期貨公司Top 10，主要從事期貨經紀、資產管理、證券投資等業務。南華期貨在大交所、鄭商所、深交所、嘉興聯通、香港PCCW等行業數據中心和電信運營商處租用VIP機房和機櫃，就近部署交易系統。

這樣做的目的只有一個：「快人一步」。南華期貨的業務是典型的「時間就是金錢」，一點點時間差往往可能帶來利潤的大幅變動，這種交易型的業務決定了其對時延要求極低，通常需要小於1ms。南華期貨通過部署華為OceanStor存儲Dorado全快閃記憶體來承載綜合交易平台，不僅穩定可靠，性能還提升3倍，為投資者提供了極佳的用戶體驗。

可以說，華為存儲的「快人一步」讓用戶在業務中也「快人一步」。

十八年風雨兼程，華為存儲如今已經成長為全球Top 5、中國Top 1級別的廠商，在全球布局了12個研發中心，擁有超過4000名研發工程師、800多項存儲專利，服務了全球超過12000家涵蓋各個行業的用戶並且連續十九個季度位列中國市場第一，更是在全快閃記憶體領域連續多個季度實現全球增速第一。

在這十八年中，技術創新是華為存儲的信仰，技術創新的腳步永不停止讓華為在高端存儲架構、NVMe、智能存儲等多個領域不斷實現突破，逐漸從市場的跟隨者成長為業界當之無愧的技術領先者。去年，華為存儲更是首次針對數據基礎設施技術難題設置了「奧林帕斯獎」，鼓勵和獎勵全球在數據基礎設施領域取得突破性貢獻的科研工作者。

未來，隨著更多華為天才少年以及其他人才的不斷加入，華為存儲有望在舞台中央施展更多精彩。