時代的變化讓這兩個數據差異如此之大。如今5G已至,新基建加持,未來將有數百億的智能終端聯網,全球存儲空間恐將告急的擔憂已經開始出現。
但慶幸的是,邊緣存儲及邊緣計算的應用正在得到普及,存儲產業正在積極幫助物聯網市場解決海量數據存儲與分析的問題。
近日,全球存儲領導者西部數據公司與物聯傳媒攜手,開展了一期“5G物聯網時代盛起,聚焦NAND蓋樓大賽背后的邊緣存儲新趨勢”直播沙龍,暢聊了IoT的產業變化,NAND閃存工藝從2D切換到3D的趨勢等話題,以下是根據現場內容整理。
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西部數據公司資深商務拓展 吳尚衡(Amber)、西部數據公司產品營銷經理 高超(Max)
01、IoT世界的三點變化
01、5G使物聯網設備數量迅速增長
假設在4G條件下,每平方公里地理面積大約容納10萬臺IoT設備,到5G時代,大帶寬的特點能夠支持海量設備同時聯網,屆時單位面積內將容納大約100萬臺設備,這一數據是4G時的10倍。
預計到2021年,全球聯網設備將達到300億個,其中半數以上設備與物聯網相關,它們廣泛分布在工廠、汽車、電力、能源、家庭、城市交通等場景。
02、海量數據需要在邊緣側進行處理
機構預測指出:每個智能工廠每天約產生1TB數據,每輛自動駕駛汽車每天約產生4TB數據,每個8K高清智能監控攝像頭每天約產生1.1TB數據……
當數據浪潮襲來,盡管上云上平臺的口號愈發深入人心,但將全部數據一股腦上傳云端并不是一勞永逸的好辦法。
預測表明,到2025年,75%的數據將在數據中心以外的地方生成和處理。
這主要涉及兩個原因:
一是部分場景要求低時延,相比上傳云端,更需要在本地對數據進行存儲、分析及利用,并且這種方案也比上傳到云端節省帶寬成本;
二是行業正強調去中心化的網狀部署模式,要求邊緣節點擁有智能并互相溝通,提高響應速度,與此同時再完成與云端的互聯,產生加成效果。
03、邊緣設備對數據存儲的要求各有不同
考慮到物聯網邊緣設備自身擁有的諸多特性,比如所處位置偏遠不易管理、所處環境較為嚴苛、產生海量數據對存儲容量提出要求,低時延對聯網能力提出挑戰、強調數據安全、要求數據備份等,這一系列特征尤其導致數據存儲不只在云端進行,還要在本地做好相關部署工作。
車聯網、智慧工廠、智慧零售、視頻監控等場景都已廣泛采用邊緣存儲及邊緣AI解決方案,由此實現安全性、數據聯網能力、數據存儲的穩定性、數據備份、健康監測及故障預警等目標。
02、閃存芯片逐步從2D切換到3D
在3D NAND閃存技術出現以前,市面上的閃存多屬于Planar NAND平面閃存,也就是2D NAND。
一段時間以來,2D NAND的制程工藝不斷進步,為了擴大容量逐步從早期的50nm發展到了現在的十幾納米等級,但隨著晶圓物理極限的不斷迫近,每個存儲單元變得非常小,存儲單元之間的干擾逐漸增強,可靠性越來越差,就需要廠商采取額外的手段來彌補這一缺陷。
但這樣做將明顯增加成本,所以到達某個物理極限之后繼續在納米級別提升制程工藝已經無法帶來改變。
3D NAND的設計理念因此被提出,簡而言之假設2D是平房,3D NAND就是高樓大廈。
廠商不用再費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量了,而是通過增加蓋樓層數就可以獲得更大建筑面積,這幫助3D NAND在保護性能的基礎上使成本得到下降。
此外,因為NAND存放數據的最小單位——“Cell”中電子單元密度的差異,業界存在三種工藝類型,分別為SLC(單層存儲單元)、MLC(雙層存儲單元)、TLC(三層存儲單元),其中TLC因為容量最高、成本最低的特點,逐漸成為當下主流。
Max為此介紹到,3D TLC制程存放的電子數量相當于2D MLC制程在45nm階段存放的電子數量水平。這意味著雖然納米工藝發生一定的回退,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?
隨著納米等級的提升,存儲單元的可靠性將逐步降低,最后不同存儲單元的電子位幾近重疊,系統需要花費大量精力進行糾錯。3D NAND的出現,將可靠性余度重新拉回56nm級別的水平,降低成本的同時又解決了電子干擾的問題。
總體來說,3D NAND的特點體現在高容量、可靠性強兩方面,在復雜數據中心、企業級SSD、物聯網大容量存儲等場景得到廣泛應用。
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。
03、結 語
從PC時代、移動互聯網時代發展到物聯網時代,存儲都是極其重要的一項產業。
無論是熟知的磁帶、磁盤、閃存,或是略顯生僻的磁鼓存儲、磁芯存儲,再或是處于研究階段的DNA存儲,存儲介質發展演變的歷史可以說上長長的一段。
但在當下,閃存無疑是受到重點關注的產業之一,其從擅長的消費市場中延伸,逐步覆蓋到物聯網眾多細分領域的趨勢有增無減。
作為全球存儲領先廠商的西部數據公司,采用一體化IDM模式運營,集芯片設計、制造、封裝、測試、銷售等多個產業鏈環節于一身,充分發揮技術、生態與渠道優勢,向客戶提供涵蓋消費級、企業級、云端數據中心等存儲解決方案,共謀5G物聯網時代新“紅利”。