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DapuStor CEO杨亚飞:创新实现超越,闪存加速数字经济发展

[摘要]如果说数据是现代工业的石油,那么作为数据存储最活跃的领域,闪存技术正迎来新的发展机遇,从消费领域规模化的进入企业级应用。

本文作者:刘学习/Fiyinghare

如果说数据是现代工业的石油,那么作为数据存储最活跃的领域,闪存技术正迎来新的发展机遇,从消费领域规模化的进入企业级应用。

数据存储的过去是机械硬盘时代,全球范围内出现了两大巨头——希捷和西部数据。

近年来不断发展的闪存技术,首先在消费领域大规模普及应用,手机、数码相机等采用闪存技术的SD卡,笔记本电脑和平板电脑采用闪存系统盘,产品可以做到非常轻便、读写速度非常快。

过去因为成本等原因,闪存在企业级市场应用还不广,但闪存技术表现出机械盘所无法比的优势:读写速度是机械盘的10倍甚至几十倍,延迟非常低,用户体验非常好。

深圳大普微电子科技有限公司CEO杨亚飞博士

深圳大普微电子科技有限公司CEO杨亚飞博士说,DapuStor,即深圳大普微电子成立时的初衷就是,成为名副其实的本土化 "企业级SSD定制专家",用技术创新和定制优势走进数字时代的"千家万户"。

离开了工作8年的美国高通公司,杨亚飞博士联合两位业内知名教授于2016年4月份在深圳创办了大普微电子。其中杨庆教授,是国际存储领域专家,IEEE Fellow;另一位中科院半导体所李卫军教授,则是机器学习和人工智能领域的专家。

DapuStor致力于为大数据和云计算等应用,打造领先的企业级智能SSD、数据存储处理器芯片及边缘计算等相关智能存储产品,满足日益高速增长的巨大市场需求,服务于数字经济发展。

1.为什么做企业级SSD?

闪存首先在消费市场取得成功,接下来将在企业市场大规模应用,增速惊人。企业级SSD市场为什么会被看好呢?

首先,闪存技术取得了长足的进步,按照摩尔定律单位存储容量的价格一直在下降,即将达到云计算和企业级应用大规模普及的临界点。闪存的介质基本上每两年更新一代,最早闪存介质是SLC,就是最小存储单元存1个比特数据;后来发展到MLC,可以存2个比特;再往下是TLC,就是一个单元存3个比特,目前发展到大规模出货的3D-TLC。东芝即将量产的96层3D-TLC介质,大普微电子是全球第一批开发使用的合作伙伴。

第二,企业级SSD出货PB数已在2018年超过消费级,而这仅是刚刚开始,在企业级存储市场,固态硬盘SSD占比目前只有11-12%左右,机械硬盘依然占据近90%市场。未来十年企业级SSD市场增速势不可挡。

第三,只有企业级SSD能满足关键数据应用需求。我们正处在数据爆发的时代,每18个月产生的数据量相当于人类社会之前产生数据的总和,也就是每18个月翻一倍。2019年全球产生的数据量将是40ZB,2025年达到175ZB。怎么样快速发挥、挖掘这些数据的价值,企业级SSD技术的高性能、低延迟优势堪当重任。

杨亚飞举例说,现在用移动支付,如果扫码支付以后半天没反应,你是不是感觉心理咯噔一下,这就是延迟。延迟来自于两块,一是通信网络传输,另一块是互联网数据中心服务器所采用的架构、数据库和存储技术好不好。虽然现在企业级SSD比机械盘要贵好几倍,但是互联网巨头非常在意用户体验,所以在关键业务上已经规模化部署企业级SSD。

杨亚飞说,从2016年大普微电子成立开始就决定做企业级固态硬盘,是基于两点考虑:

第一,现在正是企业级SSD创业创新的春天。如果企业级SSD需求量太小,投入这一市场前期是培育和教育客户,不能带来营收,就很难支撑创业公司持续创新;现在企业级SSD市场需求起来了,完全能支撑一个巨量市场,而且移动互联网、5G和边缘计算新应用日新月异,这就为创业公司提供了创新的舞台,可以最大程度发挥创业公司价值。

如果无人驾驶到来,每一辆车都是一个小型的数据中心,每天产生的数据和存储需求是非常大的。未来无人驾驶汽车,每辆车每天产生4TB以上的数据。各种传感器包括激光雷达、毫米波雷达,以及车联网、摄像头、车娱系统等,产生的数据量是惊人的。

第二,企业级SSD市场目前主要由英特尔、三星、西部数据等几个国际巨头主导,作为一家创新公司,大普微电子希望用自己核心的技术和灵活的商业策略,在这个领域做出创新,更好的服务企业客户。

2.创新实力

到目前为止,企业级SSD市场基本上都是国际大牌厂商占据产业链的最高端。作为一个新兴的技术公司,大普微电子凭什么能够赢得市场,获得客户?

杨亚飞说,我们的答案是,创新+定制,创新展示的是我们技术上的能力,定制展示的是我们在商务上的灵活。

大普微电子在全球范围内最先提出把机器学习算法应用到SSD里面,而且很早就布局了技术专利。原来大家讨论AI一般都局限于人脸识别、图象识别等场景,而大普微电子首次把机器学习的算法放到了SSD盘里,开发出SMART-IO技术,可以智能预测读写的IO强度,更好地分配主控芯片资源,带来性能和寿命的提升。而对于客户最直接的感知就是有更好的服务质量QoS,更高的能效比(IOPS/W)。

大普微电子率先提出计算与存储的智能融合。以前主机是做计算,磁盘是做存储,每一次进行计算时,都需要把盘上的数据通过PCI总线调到主机内存,但是内存又小又贵,容纳不下太多数据。主机CPU运算的速度非常快,外面存储的容量又非常大,中间的瓶颈是在数据传输通道上。

大普微电子提出在存储盘里完成一些计算,比如说数据的查询、过滤、搜索、排序、加解密等。从2016年开始,大普微电子在FPGA上做了原型开发,也积累了大量的技术和IP,现在一代一代新产品发布就是要把这些技术产业化落地。

成立仅三年,大普微电子就拥有了80多项发明专利。

3.定制怎么落地?

为什么要定制呢?

在企业级市场,每一家企业的业务都不一样。市面上能买到的企业级SSD产品都是标准化的,并不能完全满足企业客户的需求。如有些业务场景只要读不要写,比如互联网视频的核心业务就是把数据放进去以后供大家来下载,所以对于SSD盘的需求就是只要读不要写,写的性能再好在这儿不解决问题。用户就提出,能不能牺牲一些其它性能,把读的性能提高。这就是涉及到定制,但是目前很少有专门为某一个云计算应用或者某一个互联网客户定制存储产品的公司。"互联网不管是大巨头,还是小巨头,只要有量,我们评估以后就可以做这样的事,我们定制的产品最符合他们的需求。"

在企业级SSD产品当中有哪些方向,哪些内容可以做定制?硬件方面包括几个方向:

目前企业级SSD主流形态包括AIC卡、U.2的盘,还有M.2的低功耗产品。不同企业有不同意愿,如和国外企业交流,Facebook和微软大规模部署M.2产品;而国内服务器厂商更愿意使用U.2的产品。

容量,容量从500GB一直到16TB,可以对各种不同容量点做定制。

介质,包括MLC、3D-TLC、QLC、XL-Flash,快慢速度不同,价格不同,这方面都可以在产品里面进行定制。

功耗,可以采用各种低功耗的技术。

安全,毋庸置疑,不但要保证用户数据不丢,同时还要保证用户的数据不被窃取。

软件方面,现在大的客户都在开发自己的云计算平台,迫切需要硬件提供一些接口、一些命令供他们更灵活的去调用,特别是当有某一类应用或者某一类软件需要大量数据存储的时候,往往调优成为一个痛点。除此之外,像Open channel以及ZNS技术等,都可以根据客户需求做定制开发。

4.联合巨头推出新品

在全球闪存大会上,大普微电子联合两大国际巨头——TMC(东芝存储公司)和Marvell公司发布了Haishen3 和Haishen3-XL两款智能企业级SSD系列产品。

与合作伙伴一起发布新品

杨亚飞说,在18个月当中,大普微电子与国际上两大巨头展开合作,成功推出这两款产品。与日本的TMC(东芝存储公司)合作,开发了基于最新3D eTLC 96层的企业级SSD产品;与存储解决方案的全球领先半导体企业Marvell公司合作,不但使产品达到很高的能效比,而且保证了性能稳定、数据安全可靠。

Haishen3系列支持各种容量、性能、功耗、介质、安全、Open Channel、KV、Zoned Namespace等专业化定制,单盘容量最高达16TB,提供高达SR 3600MB/s和SW 3400MB/s带宽,6.4TB产品随机读/写性能高达710K/300K IOPS,产品一致性指标和数据安全稳定性直接对标国际一线大厂的SSD产品,同时最亮眼的是,Haishen3系列产品单位功耗提供的性能(能效比)超越行业头部玩家,每瓦随机读写IOPS分别是对标产品的2.03倍、1.74倍,每瓦顺序读写性能分别是对标产品的1.25倍、2.50倍。

随着机器学习、人工智能、实时数据分析等需求的增长,数据实时性变得越来越重要,如何在性能、价格、容量等关键因素之间寻找最佳平衡点,成为存储业界的挑战。大普微电子基于业界最新XL-Flash推出全新的Storage Class Memory(SCM)产品——Haishen3-XL系列,其随机读延时低至25μs,超长使用寿命高达25DWPD,超高性能的特性,主要适用于数据缓存与加速、内存数据库、AI训练、大数据分析等应用场景,为客户带来极致产品体验。

杨亚飞说,在企业级SSD领域,大普微电子与国内外同行同台竞技,不断创新,为用户应用场景量体裁衣,打造极具竞争力的产品,发挥自身技术优势走进数字时代的"千家万户"。