IDC&記憶科技：2023年SSD助力新一代數據中心高質量發展白皮書（49頁）.pdf

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1、ContentsIDC觀點第一章 格物致知 夯實基礎設施底座1.1 數據中心：數字經濟時代的核心引擎和戰略資源1.2 數據中心發展態勢：全場景、高性能、高彈性、可持續服務1.3 存力：建設新一代數據中心對存儲基礎設施提出新要求1.4 固態硬盤：以硬件能力提升推進數據中心升級第二章 大勢所趨 高質量發展新時代2.1 聚焦節能降碳，助力綠色發展2.2 構建多層保護機制，全方位保障數據安全2.3 基于高效存儲訪問，實現快速業務響應2.4 降低設備與運行成本，助力存儲與計算業務增效第三章 應用實踐 切實發揮領先技術的價值第四章 IDC建議第五章 憶聯SSD為新一代數據中心構建存儲基石010303050

2、8111516182123253337 IDC觀點 在數字經濟時代，數據中心是匯聚著計算資源、網絡資源、數據資源的核心樞紐，是國家和企業加速數字化發展的核心引擎和戰略資源。不斷增長的計算需求和利好政策成為數據中心快速發展的主要驅動力。IDC預計，全球對于數據中心的建設投資將保持加速增長狀態，從建設數量來看，2022年-2026年，全球新建數據中心數量將以8.6%的年復合增長率（CAGR）增長。這對存儲基礎設施提出了包括提供海量空間、多樣存儲、彈性擴容、極致性能、智能運維、高密存儲、綠色低碳等嶄新的要求。在這一歷史潮流下，固態硬盤（SSD）存儲以高可靠、低時延、低能耗等特性，成為新一代數據中心的

3、主要存儲介質。企業級SSD已經在虛擬化、云計算、大數據分析、人工智能等領域得到廣泛應用，為互聯網、電信、金融等行業提供穩定可靠的高速存儲服務。IDC預計，全球企業級SSD市場規模將在2026年達到近272.6億美元，五年年復合增長率達 7.1%。未來數據中心的數據存儲，應專注綠色、安全、高效率和高效益發展方向。新一代數據中心應充分利用SSD低能耗、高效率、低散熱等優勢，聚焦節能降碳，助力綠色發展；融合先進編碼、災備、信息安全技術，構建多層保護機制，全方位保障數據安全；擁抱SSD NVMe接口規范，增強高I/O、低時延等存儲訪問優勢，實現快速業務響應；伴隨SSD與機械硬盤的價格差距持續縮小，助力

4、企業優化設備與運行成本，實現業務降本增效。持續激增的數據存儲與信息交互需求將促使數據中心進一步提升存儲性能和業務彈性，由此，基于數據中心級SSD開啟高質量發展范式成為大勢所趨。01放眼未來，數據中心的高質量發展依賴于高科技建設與高水準運營，這是形成數字經濟良性生態的基本保障與催化劑。一方面，數據中心建設需以科技創新為依托，全面提升數據中心技術水平，融新創研。專注提升SSD全維度存儲能力、擁抱新型接口，鞏固高I/O、大帶寬優勢，突破大容量瓶頸；致力完善SSD多維保障能力，為企業提供穩定、可靠、低能耗、高利用率、低成本的存儲服務。同時，借力人工智能技術以發揮極致存儲性能，融合智能分類技術，對數據形

5、成有效管理?；谠凭W融合，構建高效靈活、全面覆蓋的數據存儲底座。另一方面，數據中心運營需貫穿數據全生命周期，強化綠色、安全、智慧、高效的可持續發展之路。從存儲底層到運維管理，應全面滲透綠色低碳理念與措施；從數據新生到歸檔存留，需全方位構建立體安全屏障；從原始數據無序到有機結構存儲，可智慧構建精巧數據底座；從數據中心與上游OEM/ODM、下游企業用戶的服務供需分離，向緊密合作發展，將通過深入耦合、攜手共研，以充分優化運營細節、發揮極致效率、提供極致體驗。021.1 數據中心：數字經濟時代的核心引擎和戰略資源伴隨著人工智能技術與集群計算能力近十年來里程碑式的跨越發展，從信息行業開始，高度自主化、分

6、布式、泛在性的計算能力已經滲透到千行百業，不斷刷新數字經濟時代特征，持續重塑數字經濟時代生態。盡管各行各業業務需求、服務對象千差萬別，但其數字智能化強弱可以體現為三個關鍵指標：可用計算平臺算力的規模與速度、算法儲備的廣度及深度以及行業相關數據儲備的總量、覆蓋度與易用性。算法、算力的獲取，以及數據儲備與更新構成企業獨有的、原生的核心優勢能力與價值。數據價值的重要性已經被廣泛認可，且數據規模獲得了持續的高增長。根據IDC預測，全球新產生的數據總量將在2026年達到221ZB，五年年復合增長率達23.8%。通過增加存儲和計算設備可以應對早期、小幅的數據增長，但當設備規模達到一定第一章格物致知夯實基礎

7、設施底座 數據中心已經成為各行各業在數字經濟時代的核心引擎和戰略資源，是匯聚著計算資源、網絡資源、數據資源的核心樞紐。在越來越多的企業踐行數字化優先戰略的大背景下，數據中心需要持續升級迭代，這對存力基礎設施提出新的要求。03圖1 全球新建數據中心數量預測，2022-2026來源：IDC，2023程度以后，數據的管理效率和運維成本都將不再可控。建設專門的數據中心，構建基于云的存儲訪問與管理體系，融合新型技術、解放運維人力、降低運營成本、形成低碳生態，是數據驅動數字經濟的必然選擇。新型數據中心可依托基于人工智能的新型容器化運維管理技術、融合冗余雙工與差錯控制編碼技術、集成信息防竊取防篡改能力，專注

8、全生命周期數據管理，可有效融合高速、大規模存儲新、舊設備，在底層存儲與上層應用間搭建信息的內部高速通道，突破數據從存儲到使用的瓶頸。2022 2023 2024 2025 2026CAGR=8.6%800000700000600000500000400000300000200000100000050.1萬67.7萬作為數字經濟發展的重要載體，數據中心規模將呈現持續擴大趨勢。IDC預計，2022年，全球新建了50.1萬個數據中心，到2026年，該數據將達到67.7萬，2022年到2026年，全球新建數據中心數量年復合增長率（CAGR）達到8.6%。計算需求增長（尤其是云）以及政策利好成為數據中心

9、快速發展的主要驅動力。04數字經濟時代的計算需求不斷增長：在數字經濟時代，企業的創新源頭在于挖掘、捕捉持續變化的用戶市場特征，而這一過程高度依賴于對市場及用戶數據的自動獲取、智能分析、深度融合、全方位畫像，這極大程度促進了企業存儲、計算需求的并發、持續快速增長。數據中心聯袂云計算憑借巨大、泛在、網聯、彈性的存儲、計算能力，正在成為承載企業數據驅動創新的主流平臺與通用性技術。數據中心與云計算聯合深化了數字經濟產業化的縱深發展，延伸了數據與計算的價值，融合新興信息技術，激發創新潛力；也聯合塑造了產業數字化的全向輻射生態，賦能千行百業。根據IDC數據，受數據創新所需算力驅動，91%的企業用戶已經開始

10、使用云計算。政策利好加速數據中心發展：基于企業對于數據中心服務與能力需求的快速增長，中國政府也制定了諸多政策鼓勵、規劃、規范數據中心的建設、運營與可持續發展。工信部聯合發改委等五部委于2013年發布了關于數據中心建設布局的指導意見，對我國數據中心建設進行了區域性布局，給出大型數據中心的選址建議。2015年3月，工信部、國管局、國家能源局聯合發布了國家綠色數據中心試點工作方案，制定了綠色數據中心建設相關國家標準，并發布建設指南。2017年5月，國家標準數據中心設計規范發布，為數據中心建設在技術、環保、安全可靠等多方面提供標準與依據。2021年國家發改委、中央網信辦、工信部、國家能源局聯合發布了全

11、國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案，布局、推進東數西算工程。在國家政策的引領下，諸多省份和直轄市也先后發布相關政策，為數據中心的建設與發展保駕護航。在各級政策的支持下，數據中心的建設已經成為數字經濟時代的核心基礎設施，成為關聯企業創新、協作、共享、發展的核心樞紐。1.2 數據中心發展態勢：全場景、高性能、高彈性、可持續服務企業將持續推進數字業務的可持續發展，基于敏捷、彈性、安全、高效的技術支持，獲得競爭優勢。因此，IDC認為，新一代數據中心應該是能全場景滿足企業數字化發展，全方位提供數字化能力支持的基礎設施。05具體而言，新一代數據中心應具備如下特征：支持多模態工作負載：未來，數據

12、中心需要承擔多模態存儲與計算工作。從任務性質特點上來看，具有挑戰性質的主要包括計算密集、I/O密集等類型任務。其中，計算密集型任務需要高密度的計算能力，對于存儲I/O吞吐要求不高，典型的業務包括加解密、正則表達式搜索、大規模矩陣計算、大型人工智能網絡計算等等；諸如文件處理、網絡數據采集、大規模文件復制遷移等I/O密集型任務對于存儲讀寫頻度有非常高的要求。從存儲數據特性上，主要包括對于冷數據、熱數據的存儲與訪問任務。然而在實際中，大部分類型業務體現出綜合特性，兼顧冷數據與熱數據處理，兼負計算密集與I/O密集型任務，任務重心根據業務狀態而波動。從應用層面而言，企業多基于關系型數據庫來存儲、管理業務

13、數據，并在此基礎上進行數據挖掘與分析。因此，數據中心需要對聯機事務處理（OLTP）、聯機分析處理（OLAP）、人工智能網絡訓練與執行等代表性任務，具有針對性的優化增強能力。從更宏觀的層面看，云計算是整合、管理分布式的存力、算力、運力的高效框架，打造“云-網-算-存”體系化能力將是數據中心的發展主流趨勢。圖2 新一代數據中心為企業數字化發展提供全方位支持來源：IDC，2023在企業業務發展過程中數據中心能夠提供可定制化的存儲與計算服務，不受限于行業差異，支持全場景應用。在企業數據的全生命周期管理過程中數據中心能夠提供敏捷訪問、彈性增容、安全穩定、高效實施的高性能數據處理支撐能力，將企業從繁重的數

14、據管理技術負擔與人力及時間成本中解放出來，為企業創新提供優勢。構建云邊協同訪問體系，實現泛在、快速、無縫的服務能力。在數據中心的運營與發展過程中為新技術、低排放等領域形成可持續服務能力與生態。企業對“高質量”數據中心的需求：全場景滿足企業數字化發展,全方位提供數字化能力支持的基礎設施。06適應企業、生態可持續發展訴求：數據中心是服務于企業的信息化底座，需要適應企業及環境生態的可持續發展。隨著5G/6G、AI、區塊鏈、數字孿生、元宇宙等新興信息技術的持續顛覆性突破，數據中心須快速捕捉變革，數據中心需要針對國家建設綠色生態環境相關要求，不斷研發、集成新型節能存儲與運算技術，融合可再生新型能源，貫徹

15、低碳、綠色方針，助力碳中和及碳達峰中長期國家戰略的實現。這些要求均將倒逼數據中心加速升級，從單一面向存儲計算性能提升的技術發展模式向綜合兼顧能源效率、資源效率、成本效率的技術升級模式轉變。實現對海量設備和環境的集約化高效管理：IDC看到，全球企業自建數據中心占比在預測期內呈下降趨勢，大型云服務提供商將成為數據中心建設的主力，即服務模式（aaS）將成為行業主導。中國也呈現出相同的趨勢，數據中心將呈現出更為集中化的建設態勢。這意味著，數據中心需要擁有海量設備，以滿足海量數據大規模并發處理需求。海量設備的高效運行需要依靠信息化、數字化技術手段，建設出一套完善的智能化管理體系，提高設備運行效率，保障設

16、備安全，將成為必然趨勢。不斷優化邊緣策略：在5G時代，云計算市場擴張、超低時延應用場景增多、邊緣計算需求增長對新一代數據中心提出了邊緣策略優化需求。受諸如汽車、醫療和制造等行業對低延遲性能的需求驅動，邊緣計算正在成為一個重要的議題，邊緣服務器市場將由點到面迎來快速增長。為了滿足用戶的超低時延應用需求，可將計算和存儲資源置于網絡邊緣，降低從數據中心到邊緣設備的時間延遲。對于數據需求量非常大、數據可靠性要求比較高的邊緣設備而言，將數據集中存儲在數據中心，并采用邊緣計算方式在終端處理是最佳組合選擇，這對數據中心存儲設備的存取時延提出了更高要求。保障企業業務連續性和安全：對于企業來說，數據中心的穩定安

17、全運行是保障用戶滿意度，員工滿意度以及企業財務表現的重要因素。新一代數據中心建設應能夠滿足企業業務的連續性需求，降低或規避自然災害、設備故障、人為操作失誤等造成的損失。針對業務連續性需求，首先要求數據中心選擇高可靠設備，保障設備的可靠性和安全性，避免單IDC數據顯示，2022年，中國邊緣計算服務器整體市場規模達到40.5億美元，較2021年增長19.1%，預計2021-2026年中國邊緣計算服務器整體市場規模年復合增長率將達到22.1%。07點故障；其次為信息系統和數據系統建立包括本地備份和遠程保護的數據備份機制，保障出現意外時系統可以正常運轉；再次建立數據恢復機制，確保業務出現故障或中斷時能

18、夠快速恢復，降低影響。始終關注成本和效益：數據中心的成本主要包含建設成本、運維成本和能源成本等，其中服務器硬件成本、人力成本，以及保持設備冷卻所需的能耗成本是重要的支出。在“新基建”、“碳中和碳達峰”、“東數西算”政策的促進下，新一代數據中心應使用高可靠的硬件設備提升設備壽命、降低設備更換成本；減輕機體重量、縮小占用空間，利用虛擬化技術增加設備邏輯接口，滿足更多用戶需求，提升數據中心設備利用率，降低設備成本和能耗成本；使用智能運維技術有效提升管理效率、縮短響應時間、降低運維成本，最終達到降本增效的目標。1.3 存力：建設新一代數據中心對存儲基礎設施提出新要求構建新一代數據中心，需要實現底層三大

19、要素的全面升級，包括計算力（算力）、數據存儲力（存力）和網絡運載力（運力）的全面升級。三者并駕齊驅，互相制約、滲透、協同，是構建激活市場、聯通行業、賦能創新的底層驅動力。其中，存力是承載數據的基礎，數據的主體作用客觀上決定了存力在數據中心中具有基石地位。隨著信息科技技術、垂直行業需求、互聯網經濟特征的演變，企業積累的數據量不斷增加，業務不斷提出新的訴求，其在存儲維度也常常面臨如下挑戰：龐大的數據在存儲過程中產生大量尋址行為，讀、寫訪問過程中尋址物理介質的時間顯著延長，讀、寫效率都將快速降低；海量數據的存儲增加存儲設備的規模與管理的負擔，由于存儲介質硬件與軟件引起的數據損壞和丟失難免發生；大規模

20、存儲必然依賴基于云的架構，云、網、算、存的復雜耦合關聯將會引入諸多潛在的信息安全隱患，包括數據的竊取、篡改、擦除等；數據存儲規模激增、高頻快速訪問帶來了不可忽略的能耗攀升以及相關成本增加，如何響應綠色、低碳發展趨勢成為企業面臨的新的難題。08支持海量存儲，提供極致訪問性能：存儲容量是數據中心最基礎的能力指標，在數據持續呈現幾何級數增長的趨勢下，企業存儲持續、動態增容是基本需求。然而，任何企業對于數據存儲容量的需求不是簡單的持續增幅，而是需要應對存儲峰值流量的沖擊；與此同時，企業在非峰值期間的容量需求，往往遠小于峰值負載。因此，企業希望數據中心可以支持彈性、穩健、無感的動態擴容，同時能保證面對巨

21、量負載數據庫管理與訪問的一致性，從根源上消除存儲容量對于業務動態負載的桎梏。支持多樣數據存儲需求，為數據價值挖掘提供支持：數據對于企業是戰略資源，但數據并非簡單的0、1比特，而是具有多模態組織形式的對象。另一方面，很多數據是未經清理、整理的原始形態，規格、大小、特征呈現高度差異化形式，很難為企業直接應用。針對這一現象，未來的數據中心不應僅僅承擔物理存儲這一基本功能。企業更期待數據中心能夠對不同類型的數據完成數據清理，形成便于訪問、使用的標準化形式，并為數據挖掘、人工智能、數據管理等應用提供高度便捷的訪問接口與方式，以大幅提升數據使用效率。圖3 企業對數據中心“存力”提出新的要求來源：IDC，2

22、023企業對數據中心“存力”的要求支持海量存儲，提供極致訪問性能支持多樣數據存儲需求，為數據價值挖掘提供支持極致訪問性能，資源協同管理智能數據運維，杜絕信息孤島綠色低碳、共筑生態存力”的升級對企業高效、可靠、安全、綠色地存儲與訪問數據至關重要，數字化發展時代下，新一代數據中心對存力基礎設施提出了新要求。09極致訪問性能，資源協同管理：數據規模的無限增大必然導致訪問與管理的困難。然而，不同業務類型對于數據中心有顯著的差異化需求。計算密集型業務要求數據中心提供強大的運算能力，例如大規模人工智能網絡學習任務；I/O密集型業務則要求高頻的讀寫能力，例如大規模電商在線促銷活動。對于各類極端要求下的業務，

23、數據中心需要具備應對峰值的極致讀寫速度與計算能力。同時，面向多類型并發業務，能夠高效協調各類業務所需資源，滿足不同業務各自性能需求。另一方面，在信息安全、數據可靠性能方面，可以向用戶提供可信賴的保障。例如，數據多重冗余與糾錯編碼保護，確保永不丟失；支持先進安全加密保護、可信認證、完整性驗證，有效保護用戶數據隱私，防止數據竊取與篡改等。智能數據運維，杜絕信息孤島：隨著業務增多、數據累積、記錄遷移，大規模數據存儲通常需要高效的分布式數據管理技術。企業的部門眾多，數據會經常被復制、分析、標記、修改，相關聯的數據也會被轉移，散布于各個存儲區間。一方面，信息的重復會導致存儲訪問負載增加、數據使用效能低下

24、；另一方面，當數據關聯性隨時間推移而丟失，逐漸會形成數據或者信息孤島，隱藏數據價值。未來的數據中心需要強化智能運維能力，以達到自主梳理數據關系，構建關聯邏輯，從而杜絕數據孤島，為用戶使用數據創造最便捷的環境與途徑。綠色低碳，共筑生態：對于數據中心而言，企業所需存儲介質數量的增長速度與存儲數據規模的上升成線性正比關系，幾何級數的數據增長勢必對于存儲的物理空間、設備成本、用電能耗直接帶來不可承受之重。在存儲技術研發方面，存儲介質的發展方向是極高密度存儲，極低單位能耗，以此對抗龐大的數據增幅。在數據中心建設方面，依托國家政策指引與規劃，堅持節約化道路，在布局、選址、體量上均需充分考慮能源、成本、模式

25、的優化，形成“東數西算、東數西存”的局面，有效降低能耗成本、維護成本，共筑綠色存儲生態。101.4 固態硬盤：以硬件能力提升推進數據中心升級IDC認為，由固態硬盤（Solid State Drive，以下縮寫為“SSD”）提供存儲（包括外置存儲系統與服務器內置存儲）的數據中心，具備高密度、高可靠、低延遲、低能耗等特征，可承載企業核心以及新興業務和應用。目前，SSD已獲得廣泛應用，正引領數據中心的發展。SSD是用固態電子存儲芯片陣列制成的硬盤。企業級SSD是一類對主控、緩存、閃存性能要求高、數據讀取速率高、安全性能強、溫度適應范圍廣的大容量存儲設備。企業級SSD使用閃存顆粒作為存儲介質，通過為數

26、據中心熱數據做容災備份，為溫數據做熱備份，在發生故障時，通過快速存取，使備份數據恢復為生產數據，確保業務的連續性。企業級SSD的多重數據保護機制如冗余校驗、端到端保護等，為數據中心的數據安全性提供了有效保障；主控芯片搭載的監控算法可以有效監測硬盤壽命、硬盤溫度等指標，為數據中心提供了智能化運維途徑；SSD小尺寸、低能耗、少散熱的特點可以縮減數據中心的空間和能耗開支。目前，企業級SSD性能和技術持續提升，NAND堆疊正在向更高層數過渡，超過200層的NAND SSD已經實現突破；TLC仍是主要使用的介質，QLC-NAND閃存快速發展，預計未來將在市場上得到更廣泛的應用；在接口方面，PCIe標準快

27、速演化，PCIe Gen5以及Gen6陸續發布，SSD最高速度會快速上升至15GB/s甚至30GB/s；此外，在規格方面，隨著計算生態向PCIe Gen5演進，I/O性能持續提升，PCIe Gen5形態也開始多樣化演進，以滿足多元化的應用場景。企業級SSD已經在虛擬化、云計算、大數據分析、人工智能等領域得到廣泛應用，為互聯網、電信、金融等行業提供穩定可靠的高速存儲服務。IDC預計，全球企業級SSD市場規模將在2027年達到近250.7億美元，2022到2027年年復合增長率達 5.6%。在越來越多的企業踐行數字化優先戰略的大背景下，中國企業級SSD市場也取得了長足發展。IDC數據顯示，2022

28、年中國企業級SSD市場規模同比增長18.3%，達到38.8億美元，預計未來五年，全球和中國企業級SSD市場將保持穩定增長。11圖4 全球企業級SSD出貨量、市場規模、價格變化趨勢，2022-2027來源：IDC，2023企業級SSD出貨容量（TB）2022-2027 CAGR企業級SSD出貨量（Unit）2022-2027 CAGR企業級SSD市場規模（$M）2022-2027 CAGR企業級SSD價格（$/GB）2022-2027 CAGR33.7%6.5%5.6%-21.0%伴隨數據中心成為信息化系統中的核心部分和基礎底座，越來越多的行業對其存取速度、安全性和可用性更加重視，這就對數據中心

29、的存儲設備提出了更加嚴格的要求，數據中心級SSD（DSSD）應運而生。相比于傳統企業級SSD，數據中心級SSD應具備更穩定耐用的性能，更高的單盤容量，更高速的接口和更強的讀寫能力，并借助先進的數據保護機制具備更強的安全性，以更好滿足新一代數據中心存力的需求。存力基礎設施的升級，將有效帶動數據中心高質量發展。根據SNIA標準組織定義（2023年1月），數據中心/超大規模服務器以及數據中心/超大規模存儲場景對SSD的形態、功耗、性能/時延、壽命、容量、管理接口及高級特性等方面都具有特殊要求和定義。12表1 SNIA對數據中心級SSD的定義用例形態功耗性能時延壽命容量管理接口高級特性Data Cen

30、ter/Hyperscale Server（數據中心/超大規模服務器場景）啟動盤云存儲服務器存儲M.2-E1.S2.5-inch(U.2)(7&15 mm-Z)8.25-11W（M.2）12-25W（E1.S）12-25W 2.5-inch(U.2)高性能IOPS/TB支持混合工作負載關注讀QoS關注長尾時延=1 DWPD1-2TB 4TB支持NVMe CLI 支持NVMe-MI（基于BMC)單端口QosIOD低時延TRIM 性能多租戶Data Center/Hyperscale Storage（數據中心/超大規模存儲場景）持久化存儲RAIDECJBOD/JBOF2.5-inch(U.2)E1

31、.LE1.S12-25W（E1.S)25W（E1.L）高讀帶寬型順序寫型（ZNS）讀優先型1 DWPD4-8TB TLC，8TB QLC支持NVMe CLI ZNSSDS來源：SNIA，202313圖5 數據中心級SSD支撐數據中心高質量發展來源：IDC，2023此外，2021年，OCP組織也已經基于市場用戶，尤其是大型互聯網企業的需求，更新了數據中心NVMe SSD 2.0規范，對大規模數據中心場景下SSD的形態、性能、功耗、散熱、QoS、可靠性做了進一步細化，比如在日志方面，增加對SSD長尾時延的監控、豐富的健康信息日志定義；在保持力方面，斷電情況下的數據保持能力從原來25條件下一個月，升

32、級為40條件下一個月；在功耗方面，從9檔位功耗（從8.2535W固定分檔)，修改為更廣的功耗范圍和更靈活的自適配需求等，以更好滿足行業發展訴求。高速讀寫速度 支持多租戶環境 更低的TCO 大容量耐高溫,抗振動可持續使用,耐久性高支持密集型及混合型工作負載支持橫向擴展和單服務器環境支持電源管理,可動態調整耗能情況數據中心級流媒體 云存儲 大規模計算 虛擬化 高性能數據庫 大數據分析 14存力技術設施的性能，在很大程度上影響了整個數據中心的性能水平。伴隨著5G、人工智能、大數據、物聯網、元宇宙、云計算等新一代信息技術的快速發展，數據呈現海量增長趨勢，海量數據存儲與交互需求促使數據中心進一步提升存儲

33、性能和業務彈性。未來數據中心的數據存儲，應朝著綠色、安全、高效率和高效益方向發展。數據中心級SSD在存取速度、安全保障、智能監測、能耗方面的性能提升將有效滿足新一代數據中心的發展需求，推進其向智能化、低碳化方向發展。第二章大勢所趨高質量發展新時代在越來越多的企業踐行數字化優先戰略的大背景下，綠色、安全、高效率、高效益的等正在成為塑造新一代數據中心存力基礎設施的關鍵特征。數據中心級SSD正在成為帶動數據中心實現高質量發展的加速器。15圖6 數據中心級SSD助力存力基礎設施實現高質量發展來源：IDC，20232.1 聚焦節能降碳，助力綠色發展數據中心聚集了大量服務器、存儲設備、網絡設備等IT設備，

34、隨著數據中心能力的增強，保證數據中心正常運轉所需要的能源消耗也隨之增大。生態環境部數據顯示，2021年全國數據中心總耗電量達2,166億度，碳排放量達1.35億噸，占全國二氧化碳排放量的1.14%左右。氣候變暖、能源緊張等問題，使數據中心面臨著節能減排、綠色發展的嚴峻挑戰。巴黎協定后，全球各國積極采取行動減少溫室氣體排放，中國明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標，因此低碳環保、綠色節能必然成為數據中心的一大發展趨勢。此外，用于散熱的能耗同時也增加了數據中心的運營成本，據網絡公開數據，電力成本在數據中心的運營成本中占比高達60%。面對數據中心的巨大能源消耗，中國在2017年“十

35、三五”節能減排綜合工作方案中提出，新建大型云計算數據中心PUE值應低于1.5。2021年，國家提出對PUE值超過1.5的數據中心進行改造。2023年，國家四部聯合印發綠色數據中心政府采購需求標準（試行），要求2023年6月起數據中心PUE值不高于1.4，2025年起數據中心PUE值不高于1.3。高讀寫性能電源能耗多級調優物理體積小與虛擬化技術結合軟硬協同抗沖擊自我監測在線故障修復數據冗余保護智能巡檢物理隔離大帶寬和高讀寫性能基于虛擬化技術提升儲存靈活性固件升級價格持續下降低能耗、低制冷、低降噪物理資源靈活配置有效適配云計算架構綠色安全高效率高效益16整體而言，低碳環保、綠色節能的實現可以從提高

36、散熱效率、增強設備性能、控制設備能耗三個維度考慮：采用液冷等現代冷卻技術可以有效提高散熱效率；提高設備效率，改善數據中心設備性能，可以保障在相同功耗下提升數據中心整體性能；淘汰高耗能組件，升級算力高、空間節省、碳排放低的新組件，在保持數據中心設備性能不變的前提下，盡可能降低設備能耗。此外，可以通過虛擬化技術，共享計算資源，調整服務器負載提升設備利用率，減少數據中心的熱能排放，使數據業務更加綠色環保。作為核心存儲介質，SSD讀寫速度快、單片功耗低、物理體積小、存儲密度高。相比于機械硬盤（HDD），SSD不僅可以升級數據中心算力，而且可以節省存儲空間，降低單位存儲的能源消耗，助力數據中心存儲綠色升

37、級。此外，基于SSD的固件算法，通過軟硬協同，降低了服務器的整體功耗。在虛擬化技術的支撐下，將數據中心眾多服務器的存儲資源云化，為用戶提供統一的存儲通道，提升了數據中心存儲利用率，助力數據中心綠色低碳升級?；诘湍芎谋?，解決“低能效”難題：SSD采用純電子電路方案，存取數據時不需要額外的能量驅動機械設備，能耗較之HDD要低很多，在同等功耗下可大幅提升數據讀寫性能，為數據中心提供更優的SSD能耗比。此外，部分數據中心級SSD采用高能效比硬件，利用集成能效控制算法進行功耗調優，在面向數據中心級業務場景和各類不同的I/O 場景模式時，通過檢測電源狀態調整電源設置，實現電源能耗多級可調，滿足用戶在不同

38、場景下對性能和功耗的配置需求。電源功耗的多級調優，基于低能耗比策略，既滿足了用戶的性能需求，又獲得了高的能效比，助力數據中心節能減排、降本增效?；谛◇w積優勢，提升單位空間內的存儲容量：針對數據中心突出的能耗問題，數據中心的建設規模也受到了一定的限制。SSD使用閃存作為主要存儲單元，堆疊技術的使用保證了存儲容量增大的同時，設備體積并未有明顯變化。其獨特的小尺寸體積優勢，決定了有限的空間可以容納更多的盤片，獲得更大17的存儲空間。在云計算、大數據、AI分析等有大規模數據存儲需求的場景下，SSD的小體積大容量優勢能夠顯著節約設備存放空間，提升數據中心空間利用率，增加設備存儲容量，助力數據中心升級，

39、降低數據中心總擁有成本（TCO）?；谔摂M化滿足更多用戶需求，提升數據中心設備利用率：數據中心使用虛擬化技術將服務器和存儲整合到一個共享平臺上，同時保持應用、操作系統和數據之間所需的隔離。企業無須關心數據存放的物理空間，實現了存儲的智能化和自動化。云存儲的實現依賴于虛擬化存儲技術，虛擬化存儲技術屏蔽了系統的復雜性，使用負載均衡功能提升了存儲空間利用率，解決了實體存儲的空間浪費問題，而且虛擬化存儲所特有的彈性擴展功能有助于降低運營成本，避免資源浪費。目前多種虛擬化存儲技術已經應用于SSD存儲，以滿足更多用戶需求，提升數據中心資源利用率，助力數據中心降本增效。軟硬協同，降低服務器整體功耗：數據中心

40、為用戶提供數據存取服務，服務器收到讀寫指令后，在CPU控制下對存儲設備進行讀寫操作。SSD的主控芯片可搭載一定的控制算法，在這些控制算法下，可以實現軟硬協同，對SSD的數據讀寫通過硬件完成。數據讀寫過程中的軟硬協同不僅避免了因CPU任務調度、資源占用導致的性能降低，減少讀寫操作過程的時間損耗，同時也減少了數據讀寫時CPU的功耗，降低服務器的整體功耗。2.2 構建多層保護機制，全方位保障數據安全在數字化經濟發展的今天，數據訪問的大規模性、數據交互的高復雜度、數據應用的廣泛性，為數據帶來了合規監管需求、流動共享風險、數據存儲風險等多方面的安全挑戰。數據中心產業規模的擴大和集中化發展的趨勢讓安全再次

41、成為關注的重點。數據中心的物理安全：數據中心中不僅擁有大量的服務器，而且有眾多的網絡設備和電力系統設備保障數據中心的正常運轉。數據中心的物理安全可通過數據中心的安全位置選擇、數據中心建筑物的物理訪問控制、數據中心的安全監控系統、數據中心的設備安全四個維度進行保障。18數據中心的數據安全：除物理安全保障外，數據中心的數據安全至關重要。數據中心承載著數據的存儲、傳輸、計算、展示及應用等功能。因此需要從不同維度對數據安全提供保障，包括數據存儲安全、傳輸安全、訪問安全、備份安全、隱私安全等?；贒DoS攻擊防護、防火墻、網絡入侵檢測系統、流量監控、數據加密等措施可從網絡層面保護數據安全；以兩地三中心為

42、代表的容災方案，可基于數據冗余備份增強數據安全保護。作為數據的存儲載體，SSD憑借其抗碰撞能力強、數據存儲安全性高等優勢，將從以下幾個方面為數據中心安全提供保障：依靠物理抗沖擊，保障數據中心存儲的物理安全：數據中心的安全首先要保障其物理安全。作為數據中心的存儲設備，SSD抗碰撞、抗沖擊、抗振動能力強，能夠避免偶發碰撞或沖擊對數據讀寫的影響，保障了存儲設備的物理安全?；谧晕冶O測，保障數據中心存儲物理實體的可靠性：為防止電壓下降或電源故障等突發狀況對SSD物理設備和存儲數據造成影響，SSD可通過電壓監測等自我保護措施，在故障狀態下啟動備用電源為物理設備提供保障，避免數據丟失。此外，SSD依靠改變

43、閃存顆粒內部狀態完成數據存儲，該特性使其自身壽命受限于寫入次數和寫入數據量。SSD可通過自帶的主控芯片對自身健康狀態進行監測，智能預測硬盤壽命，為提前更換設備提供參考，進一步提升數據中心存儲物理實體的可靠性?；谠诰€修復，保障數據中心業務的連續性：硬盤作為數據中心最重要的存儲設備，一旦出現故障，將直接影響數據中心業務的連續性，數據業務中斷會給企業經營價值和企業聲譽帶來不利影響，進而將引發一系列社會損失。統計表明SSD在網故障大部分是由軟失效及防火墻固件引起。通過周期性監控盤片狀態發現盤片異常，應用SSD在線故障修復功能，可大幅降低軟失效及防火墻問題帶來的業務風險，提升數據中心對業務連續性的保障

44、?；跀祿哂啾Ｗo，全方位保護數據安全：在數據讀、寫、存儲和處理過程中，由于數據錯誤產生的靜默數據破壞將危害數據安全。SSD通過多種形式的數據冗余保護方案，采用多種校驗算法，完成對數據讀寫從緩存到閃存單元到19盤間的全方位保護，比如在SSD的緩存器件（DDR）中，采用奇偶校驗碼原理，在數據寫入時，為數據塊生成糾錯碼，在數據讀取時，硬件自動進行校驗，保護數據免受DDR異常導致的跳變或篡改；數據通過緩存存入閃存介質時，應用諸如循環冗余校驗算法和奇偶校驗碼對數據進行編碼，在數據保存到閃存單元時，將用戶數據與奇偶校驗信息共同寫入，在讀取時通過冗余信息進行校驗和糾錯。此外，基于冗余備份和端到端一致性保護

45、，為數據中心在多種極端場景下的正常運維提供了雙重保障?；谥悄苎矙z算法，保障數據可靠性：由于NAND FLASH存在讀干擾、寫干擾、訪問地址范圍不均勻等問題，導致SSD存儲的數據有失真風險。通過智能檢測算法可以提前識別出現的風險并進行處理，有效防止由這些風險帶來的數據丟失，保障數據安全。智能巡檢算法中的讀巡檢，可從后臺對全盤數據進行校驗檢查，使用不同電壓讀取數據，觀察數據跳變情況，對有失真風險的數據及時進行遷移，可有效規避數據失真，避免業務讀取錯誤數據。寫巡檢將檢查數據的保存時間，并遷移超過規定時間的數據，避免由放置時間過長導致的數據失效。通過智能巡檢算法，規避了NAND FLASH讀寫風險，

46、有效保障了數據的可靠性。采用物理隔離，保障多用戶虛擬化場景下數據安全：在智能化、數字化趨勢下，數據中心使用虛擬化存儲方案提升設備利用率，達到了降本增效的目的。虛擬化存儲帶來成本降低的同時也帶來了數據安全問題。在云服務場景下的SSD使用SR-IOV技術，在不同用戶的VM間實現數據物理隔離，立即擦除釋放的數據空間，保證用戶數據的絕對安全。采用物理隔離技術，配合對虛擬化場景的存儲加密，使多用戶虛擬化場景達到與機密計算相似的安全效果，保障了多用戶虛擬化場景下的數據存儲安全。202.3 基于高效存儲訪問，實現快速業務響應在大數據分析、邊緣計算等信息業務場景的驅動下，企業對數據實時性的需求持續增加。實時性

47、數據可以為企業提供動態業務分析基礎，可根據實時性數據快速作出響應。根據IDC預測，全球實時性數據占比將從2021年的20%增加到2025年的25%。大數據業務的實時性要求為當前數據的實時性存儲、訪問及管理帶來了新的挑戰。比如，在發達的金融和交易市場中，高頻交易HFT對低時延的追求達到了極致，這就要求承載數據存儲的介質必須能夠支持數據的高效、可靠存??；對實時性、動態性要求比較高的社交網站，通常需要達到每秒上萬次的讀寫請求，這種實時的高并發訪問和海量數據存取對硬盤的I/O讀寫性能同樣提出了較高的要求。在云計算場景中，安防監控、車聯網、遠程醫療、自動駕駛、AR/VR、智能家居、工業自動化等對實時性有

48、高要求業務的興起，加劇了云業務數據中心對大規模數據傳輸和數據實時處理的需求，促進了“云+邊+端”式的數據中心架構發展，以提高業務的時效性。以上有實時數據處理要求的應用場景，對相應數據中心的數據存取效率提出了高標準要求。SSD以其高讀寫性能特性，助力數據中心在多種場景下實現數據存取的高效率目標。更大的帶寬和更強勁的讀寫性能，支持多場景下的高效數據存?。涸谥T如文件處理、視頻剪輯、音頻制作、3D建模、網絡數據采集等工作場景下，要求硬盤能承受高頻度的讀寫需求；人工智能、在線交易、實時數據分析等新型應用場景，則對數據的讀寫時延有非?？量痰囊?，需要高性能設備提供低時延、快響應的存儲；游戲、多媒體應用，對

49、啟動速度和響應時間有較高要求，需要系統擁有快速讀取眾多零碎小文件的能力。NVMeSSD將PCIe接口通過總線與CPU直連，能夠最大程度釋放SSD介質的性能潛力，實現更快的吞吐帶寬和更低的數據時延，保障了SSD在順序讀寫、隨機讀寫和混合讀寫方面的較好性能體驗。此外，數據中心級SSD還具備對不同的業務場景進行全方位性能調優的能力。SSD采用優化架構設計、I/O路徑以及硬件資源配置，提升后端閃存顆粒的并發效率，保障不同應用場景均有良好的盤片性能。性能調優功能的應用，保障了讀密集、寫密集和混合場景業務的用戶均能收獲更高的性能指標，支撐多場景下的高效數據存取。21云計算場景下，基于虛擬化技術提升儲存靈活

50、性：云計算場景下，在云數據中心中，被虛擬化的數據存儲資源可根據用戶的需求動態分配。依靠SSD的虛擬化技術，可實現數據中心中不同虛擬機下的物理存儲資源共享，充分發揮SSD對數據存取高速率、低時延的特性。SSD借助SR-IOV虛擬化技術，實現算力與I/O同路徑，降低數據存取時延，提高數據存取質量；通過虛擬化技術實現多用戶間的數據物理隔離和性能隔離，降低不同VF間的性能干擾，虛擬化算力由各個SSD控制器承接，在多用戶間實現高效率的存力分配，提升了虛擬化場景和云計算場景下，數據存取的靈活性。固件升級靈活應對需求升級：固件控制著SSD中數據的讀寫和傳輸算法，SSD根據固件中的算法將待寫入的數據合理分配至

51、存儲單元。固件的性能在某種程度上決定了SSD數據的存取效率，固件升級可大幅降低軟失效帶來的業務風險，是增強硬件穩定性、修補漏洞的重要手段。在不更改硬件的情況下，通過升級固件可以提升SSD的數據存取性能，應對企業對數據存取需求的升級。對于云計算、大數據、移動互聯網等數據吞吐量大、業務連續性要求高的業務場景，升級固件應在不影響企業業務前提下開展。目前部分數據中心級SSD，可以通過在線指令，快速無感知地實現固件升級，滿足企業需求升級的要求。22圖7 全球企業級HDD和NAND SSD價格趨勢及預測，2019-2026來源：IDC，2023$0.300$0.250$0.200$0.150$0.100$

52、0.050$-2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026$0.018$0.018$0.014$0.014$0.012$0.011$0.010$0.009$0.06$0.07$0.08$0.107$0.146$0.144$0.171$0.1673.5in Cap Opt HDD2.5in 10Krpm HDD2.5in 15Krpm HDDSSD2.4 降低設備與運行成本，助力存儲與計算業務增效存儲技術與應用的高質量發展的目標落足于使用效益的提高。采用SSD構建存儲基礎架構，可以提供高性能、高彈性、適用云的增強能力，滿足I/O密集型業務以及I/O與算力混合密集

53、型業務的需求，是存儲架構發展的大勢所趨。隨著SSD技術的不斷成熟，基于SSD的存儲架構升級與變革，將為企業用戶帶來顯著的降本增效效果，主要體現在以下幾個方面。SSD與HDD的價格差距持續縮小，有望持續優化SSD設備成本：存儲設備成本是用戶關注的重要問題之一。SSD剛問世時，單位存儲容量的價格遠高于機械硬盤；同時，受限于技術，早期SSD的存儲容量較小，難于支持大規模存儲系統。隨著SSD技術不斷發展與完善、生產規模逐漸擴大，企業級SSD的成本一路向下，為其規?；约皵U大化使用提供利好條件。23基于低能耗、低制冷、低噪音，實現設備運行成本的優化：如前所述，SSD與機械硬盤相比可顯著降低能耗。因此，對

54、于具備超大規模存儲設備的數據中心來說，采用基于SSD介質的存儲系統可以顯著降低能耗；能耗的降低也將緩解設備運行的發熱程度，有效減少因制冷產生的能源消耗。同時，SSD的低噪音特性有利于用戶減少隔音設施投入，進一步改善運營成本構成比例。提高工作效率，階躍式提升存儲性能：SSD存儲具有讀寫速度快、延遲小、啟動快等特點，大幅提高了在線處理能力與速度，更加適用于基于云計算的未來信息體系。另一方面，由于SSD尋址原理不依賴于數據存儲位置，分塊、分散存儲不會影響讀取時間。所以，基于SSD的存儲系統將不受制于物理資源盡可能連續分配的桎梏，可以充分利用SSD存儲系統中殘留的存儲碎片資源，提高資源利用率。此外，基

55、于高速I/O能力，SSD往往可以配置為服務與計算單元的二級緩存，支持計算的快速讀寫。SSD在云計算與虛擬化方面的天然優勢：SSD在存儲能力上的高穩定、低故障、快讀寫、低能耗、碎片可用等優勢，決定了SSD天然可以更有效地適配于云計算架構中的虛擬化功能。在數據中心服務于大量用戶時，基于SSD可以快速配置容器存儲，有效隔離用戶之間的影響，同時增加系統的彈性。在虛擬化過程中常常引入頻繁的數據遷移時，SSD的高速讀寫能力大幅縮短了相關的處理時延?？偠灾?，高速讀寫能力是助力云計算穩定、高速發展的底層基礎能力，SSD技術的成熟與發展將為企業提供更可靠、更高效、更彈性的IT基礎設施支持。24第三章應用實踐切

56、實發揮領先技術的價值SSD市場的發展離不開兩大驅動力：技術廠商推動下的技術革新，行業用戶業務發展下的需求升級。兩者形成相互合力，推進技術市場的蓬勃發展。本章將從廠商研發和用戶需求兩個視角呈現當下SSD的發展現狀以及最佳實踐。案例一|宏杉科技：持續加速存儲性能優化，讓高性能成為標配踏波逐浪，擁抱NVMe規范，擺脫接口瓶頸杭州宏杉科技股份有限公司（以下簡稱宏杉科技）是中國存儲市場的高科技企業，具備企業級存儲產品和解決方案的研發、生產、銷售和服務能力，目前已推出包含SAN、分布式、備份、云及超融合在內的一站式數據存儲產品及全棧數據存儲解決方案。作為一站式數據存儲專家，宏杉科技始終堅信，接口協議的發展

57、是優化SSD性能、提升存取訪問速度的關鍵因素，認為NVMe是存儲發展的重要技術方向。25隨著SSD高速讀寫性能不斷提升，傳統SATA或SAS接口性能難以滿足發展需求，取而代之的是直連PCIe總線的SSD。PCIe接口SSD采用的是NVMe開放接口規范，該規范提供了對非易失性存儲設備（如基于NAND SSD）的有效訪問。與傳統接口設計相比，NVMe具有可逼近PCIe總線速度的帶寬、更高的IOPS和更低的時延，并提供了自動功耗狀態切換和動態能耗管理功能。合作共創，推進高性能存儲的普及化發展宏杉科技看到，NVMe SSD的發展帶來了存儲性能階躍式提升，但NVMe SSD在落地應用過程中仍存在阻力：首

58、先，整體而言，其價格依然偏高，拉高了設備成本；第二，對于SSD設備的產品質量穩定性的認知還存在顧慮；第三，SSD技術仍在快速演進中，SSD自身不僅僅是一個硬盤，而是一個具備處理、緩存、計算、安全保護的小型系統，在存取訪問等性能達標的基礎上，SSD是否可擴展及具備自主智能管理、運維、安全防護的功能，是企業級用戶關心的重點。為了幫助用戶實現存力基礎設施升級，宏杉科技通過與憶聯在內的國內外諸多支持NVMe的廠商在產品研發、標準制定等方面進行深度合作，將諸如多流技術，DIF、數據加密等技術用于存儲設備之中，不斷增強存儲設備的性能、拓展存儲設備的功能。一方面，基于憶聯直接封裝晶圓能力，實現對于工藝水平、

59、品控能力的進一步優化；另一方面，諸如SR-IOV、基于K-means的冷熱盤管理、雙端口可靠性設計、元數據分級多備份、數據巡檢、LDPC糾錯等先進技術的研發和落地也大幅提升了產品性能?；诩夹g創新，憶聯等合作伙伴為宏杉科技提供了端到端的供應能力，有效緩解了高存儲容量下運營成本高、維護負擔重和數據安全有效保護等問題，支撐宏杉存儲實現安全可靠，助力數字經濟安全高效發展。行業落地，為多樣化場景化需求提供支持2018年，宏杉科技研發出基于NVMe協議的全閃存產品，時至今日，宏杉科技已經實現NVMe全閃存陣列的系列化發展，并依托NVMe over RoCE V2以及iNOF技術搭建端到端全NVMe數據中

60、心解決方案，高端存儲能力正在逐步成為標配，讓各行各業的用戶可以體會到高性能存力帶來的價值。26目前，宏杉科技NVMe SSD存儲產品已經在諸如金融、司法、電信、互聯網等多個行業實現應用。這些行業往往具有如下特征：數據規模龐大、更新速度快、數據存儲動態高、基于數據的計算量繁重、數據可靠、安全保護要求高等。在金融系統中，高速、海量的金融交易、基于人工智能的超大規模的數據挖掘與計算、數據的有效隔離與安全保護要求，都給存儲系統帶來了沉重的壓力。NVMe SSD大幅提升了存儲性能，轉移了處理吞吐瓶頸，目前已為稅務系統與眾多銀行提供了針對性解決方案。在司法系統，人民法院提出了面向運行網絡、基礎設施、數據資

61、源、管理平臺、安全策略、標準規范的六個統一總體要求，積極推進部署智慧法院系統?；谠频臄祿行慕鉀Q方案將加強容災備份能力，避免業務服務中斷，有效管理海量數據。針對這一趨勢，NVMe SSD可為司法系統的應用場景提供底層支撐，從而成為面向智慧法院等系統的重要選擇。在IT運營商與平臺服務方面，電子商務、萬物互聯、大規模網聯、分布式智能計算等業務產生的數據總量和產生速度顯著高于其他行業，極致存儲性能配合極致算力是IT行業與市場追求的永恒目標，也是基于NVMe SSD的數字中心的最大應用市場。同時，伴隨傳統接口和NVMe之間不斷縮小的價格差距，加之產品和生態系統逐漸成熟，NVMe PCIe SSD的應

62、用將加速拓展。在預測期內，更廣泛的NVMe產品可用性（如數據中心級NVMe和雙端口NVMe SSD）和PCIe Gen5的引入將有助于進一步促進NVMe SSD的普及。這意味著，高性能存儲將實現在更多行業的廣泛應用，讓諸如醫療、公共衛生、智慧交通等需要大范圍、分布式、高頻度數據共享的行業從基于NVMe SSD構建的高性能數據中心中獲得更強的存力支持。27案例二|聯想：推進部件級節能，助力綠色數據中心建設綠色節能這一必然趨勢，既是國家政策要求，也是企業降本增效的實際需求數據中心綠色、低碳發展成為數據中心高質量發展戰略的重要部分。數據中心作為支撐企業業務的核心資產，其建設成本和運營質量直接關聯企業

63、的資金投入產出比。隨著數據中心算力的增強，各類IT設備的功耗持續提升，設備的散熱需求和散熱成本也隨之增加。采用綠色節能設備、應用節能增效措施，數據中心自身能力增長足以滿足日益提升的業務需求，而且能夠在此基礎上，減少整個數據中心基礎設施在建設、運行等環節中帶來的排放和產生的能源成本。尤其是當智能化的能源管理方式進入運營之后，可以根據業務負載波動提供最優的節能方案，從而降低企業的能耗成本。數據中心的綠色節能化發展是大勢所趨，既是國家政策導向，也是數據中心企業自身降本增效的需求。深化交流合作，部署節能部件，共享綠色成效聯想集團（下稱“聯想”）是一家成立于中國、業務遍及180個市場的全球化科技公司。作

64、為企業數字化和智能化解決方案的供應商，聯想積極推動全行業“設備+云”和“基礎設施+云”的發展，以及智能化解決方案的落地。在綠色低碳的大趨勢下，作為企業數字化發展行業的重要供應商，如何滿足數據中心綠色低碳、快速部署、安全智能運營的需求是聯想必須考慮的問題。重視部件節能，降低整體能耗：在構建綠色數據中心，實現綠色算力需求過程中，聯想認為除采用諸如液冷技術降低PUE外，還需根據業務場景，提供更適合的算力，用節能部件降低整體能耗?；赟SD純電子設備，無訪問情況下，可以直接降低功耗，且借助主機的智能管理功能可以調整耗電，實現主動降耗。SSD的能耗下降，帶來了服務器整體的能耗降低，實現了綠色傳遞和共享。

65、28多維深度合作，快速響應市場：聯想作為智能、綠色、低碳數據中心的提供商，其服務器的性能直接影響數據中心的性能和效益。為保障服務器性能，聯想在選擇合作伙伴時不僅要考慮單一產品優勢，而且要考慮整體產品的生態鏈，以便可以通過多維的深度合作快速響應市場需求。作為聯想的合作伙伴之一，憶聯不僅從高性能SSD產品上為聯想提供支持，而且在研發方面與聯想深度合作，共同保障了產品的先進性。以“綠色低碳”數據，提升數據中心效益在實際應用過程中，聯想看到，通過發揮SSD自身優勢，可幫助用戶保障存儲的穩定性，降低能耗，帶來成本優勢：保障數據穩定，降低設備換新率：SSD無機械部件的特性，使其天然具備抗震抗壓能力，設備穩

66、定性高。SSD的存儲穩定性為數據安全有效存儲提供了保障，降低了更換存儲介質帶來的成本增加。自適應業務場景，降低數據讀取能耗：作為數據存儲的載體，SSD以其強勁的大帶寬、低時延、高速讀取優勢，在單位能耗下，獲得了數倍于HDD的數據讀取性能，使用NVMe協議的SSD單位能耗下的數據帶寬是HDD的15倍。圖8 數據中心場景下HDD和SSD性能和能耗比對示意圖來源：聯想，2023性能對比（順序讀寫）能耗對比SSDHDD300MB/SPCIE GEN4 與HDD對比，順序業務下，帶寬差異達到23倍7GB/S最大帶寬NVMESASSATAHDD150MB/W100MB/W20MB/W350MB/W最大帶寬

67、/瓦15倍29此外，還可以根據應用場景性能需求，隨時調整整盤的功耗，達到最佳能耗。如聯想通過整機管理軟件，與憶聯SSD FW的緊密結合，根據客戶負載情況動態調整SSD能耗，達到了節能減排目的。局部成本降低，帶來整體成本優勢：相比國際品牌，國產SSD在保障性能的同時，通常還具有成本優勢，可以為設備供應商帶來整機成本降低，從而降低了數據中心的TCO。以聯想問天系列服務器為例，通過搭載憶聯高性能SSD存儲設備，基于存儲的綠色、安全、高效等優勢，不僅實現了服務器性能的提升，而且大規模降低了用戶的使用能耗和擁有成本，整機可帶來10%左右的成本優勢，滿足應用過程中的性能需求。案例三|云數據中心：發揮虛擬化

68、技術優勢，實現成本與效益雙贏新興互聯網數據業務發展，帶來多維度存儲挑戰近年來，隨著人工智能、物聯網、邊緣計算、虛擬現實等技術的發展，數據類型更加豐富多樣，全球云服務市場持續穩健增長。IDC預計，未來5年，中國公有云市場會以30.9%的復合增長率繼續高速增長，預計到2026年，市場規模將達到1,057.6億美元，全球占比將達到9.9%。作為云業務數據存儲的載體，云數據中心應能靈活滿足不同業務場景對數據存取的不同要求，如安防監控、遠程醫療、自動駕駛、工業自動化等對實時性有高要求的業務要求云數據中心滿足數據存取的低時延需求；文件處理、網絡數據采集、高清視頻等業務，則要求數據中心提供高帶寬、高吞吐的存

69、取服務。隨著云數據中心承載的用戶數及業務類型的快速增多，再加上用戶更加即時、快速的響應需求，對云數據中心的存儲容量及存儲介質提出了安全、可靠、靈活、低耗等多維度挑戰。30裝配SSD保障云服務，解決云數據中心存儲難題憶聯數據中心級SSD通過多種技術服務云數據中心，將SR-IOV技術與SSD結合，滿足用戶對于海量數據穩定、安全、彈性的存儲需求，實現數據的高穩定、高可用、高敏捷，同時保證存儲成本可控，綠色節能。按需分配，提高云存儲設備利用率：建設云數據中心時，需要考慮滿足不斷增長的多樣化數據存儲需求，為不同的應用場景配置不同性能的存儲設備。當前云數據中心單個物理服務器配備的CPU核數越來越大，若物理

70、盤無法單獨拆分，將導致單個虛擬機實例核數增多，造成物理服務器資源和存儲硬盤性能的浪費。在SSD中應用單根I/O虛擬化（SR-IOV）技術，不僅可以減少所需PCIe設備數量，而且可以將本地硬盤通過多命名空間管理，虛擬出多種不同規格的本地盤。在云存儲業務中，根據用戶需求，將虛擬出的本地盤通過命名空間分配給對應虛擬主機，虛擬主機直接訪問硬件資源，不僅減輕了宿主機的CPU負擔，充分發揮了SSD的高性能，而且提升了SSD的設備利用率。動態調整，增強云存儲敏捷度和靈活性：靈活性是云服務的典型特征。作為云服務提供商，應為云存儲用戶提供不同規格的存儲服務，并快速響應用戶的調整需求，包括容量、帶寬、IOPS等。

71、在NVMe SSD中應用SR-IOV技術，可滿足用戶靈活存取的需求。首先，根據用戶初始需求，通過命名空間為其分配初始存儲資源；其次，在使用過程中，通過性能統計獲取用戶使用流量的峰值和低谷，將過剩流量提供給對流量要求更高的用戶，快速響應用戶存儲性能動態調整需求，增強云存儲敏捷度和靈活性。安全防護，保障云存儲安全性和可靠性：安全高可用是用戶對云存儲服務的基本要求。在云存儲中，安全防護除體現在保障數據中心存儲SSD物理設備安全，應用多種數據校驗算法、智能巡檢算法保障數據存取安全外，也表現在應用SR-IOV技術保障數據的存儲、銷毀安全。首先，應用SR-IOV技術，實現不同VF間的物理隔離，保障各虛擬機

72、間數據絕對隔離；其次，釋放云存儲所使用的虛擬機時，徹底銷毀SSD上的物理數據，保障數據安全，阻斷數據泄露途徑。31技術落地，彈性敏捷、靈活高效，助力數據中心降本增效在云數據中心部署NVMe SSD，應用SR-IOV技術，夯實數據中心彈性敏捷、靈活高效的服務能力，將從多方面助力數據中心降本增效。提升業務能力，充分利用存儲資源，降低TCO：在NVMe SSD中應用SR-IOV方案，在同等業務場景下可承擔更多任務，實現存儲資源的充分利用，降低數據中心整體成本。按需靈活配置資源，滿足用戶多方需求：在SR-IOV方案下，根據用戶需求可將SSD劃分為2、4、8等數量的VF（憶聯目前最多可支持32個VF），

73、通過為VF靈活分配業務，大大提高了硬件資源利用率，解決了“一塊盤只能承載一種業務”的問題，滿足用戶多業務場景需求。降低數據讀寫時延，提升用戶使用體驗：基于SR-IOV技術，實現虛擬盤間的物理隔離，通過芯片對各VF進行流控，做到各VF間的性能均衡，降低了因虛擬盤劃分造成的時延增長，優化數據存取效率，提升用戶體驗。有測試表明，在4K隨機讀寫測試中，應用憶聯SR-IOV方案后，使得多塊虛擬盤之間實現性能隔離，時延性能有了較大幅度提升。提高設備能耗比，助力數據中心綠色發展：應用SR-IOV技術，可提升存儲集群的設備利用率，提高設備能耗比，節約電力成本，減少碳排放，有效助力數據中心綠色發展。有測試表明，

74、使用憶聯SR-IOV方案，在混合讀寫滿負載業務場景下，存儲空間租用率提升12.5%。32第四章IDC建議 對于為數據中心SSD存儲技術廠商而言，應依托科技創新，增強SSD存儲性能，全方位提升數據中心的存儲能力，拓寬市場、擴張服務面。增強全維度存儲能力夯實基礎能力提升：數據中心的企業級存儲設備正經歷從HDD到SATA SSD再到PCIe SSD的變化。技術廠商要持續夯實SSD研發的基礎能力，應用PCIe寬帶接口，適配NVMe高速讀寫協議，突破目前存在的存儲接口和協議性能瓶頸，持續發揮其在高讀寫、大帶寬等場景下的作用。同時，技術廠商應持續提升存儲密度、增大容量規模，使數據中心在基礎存儲能力上得到全

75、方位提升。提供多維能力保障：增強數據中心存力，不僅要考慮存儲的讀寫帶寬和IOPS性能，而且要考慮數據的穩定性、可靠性，以及設備的能耗和擁有成本。這就要求技術廠商從多維度尋找著力點，提升設備存儲能力，保障數據中心存力。存儲的穩定性和可靠性可以軟、硬件兩方面考慮，根據用戶需求，廠商可以選擇更加穩定、耐用的存儲介質，從硬件上提升存儲穩定性；也可以對保障設備穩科技創新：充分發揮創新力，全面提升數據中心技術水平33定的智能巡檢算法、電壓監測技術等進行持續改進或創新，從算法層面增強數據可靠性。存儲設備作為數據中心的重要組成部分，其成本和能耗直接影響數據中心的整體建設和運營成本。把準節能降耗方向，技術廠商應

76、從采用有效的能效控制算法，實現SSD不同場景下的功耗配置需求，助力數據中心節能減排，實現綠色低碳發展；瞄準降本增效目標，技術廠商應為SSD裝配虛擬化技術，實現云存儲資源靈活分配，將有限的資源服務于更多用戶，提升資源利用率，增加數據中心效益。豐富存儲服務內涵與外延借力人工智能，發揮極致存取性能：在綠色低碳的政策引領下，將數據按照冷熱程度進行分類存儲和計算，冷數據重在存，熱數據重在算，“東數西算”本質是“東數西存”。引入人工智能方式，對冷熱數據智能區分存儲，減少不必要的寫放大，提高垃圾回收（GC）時的效率，提升數據存取性能，延長SSD的使用壽命，技術廠商應緊跟技術發展潮流，響應國家需求的重要策略。

77、攜手云網融合，構建靈活存儲底座：數據流量爆炸式增長，云計算業務的迅速發展，促使數據中心與互聯網進一步融合。云服務已經成為建設數字中國的重要技術基礎，云數據中心提供的儲存服務性能，成為了用戶選擇云服務的重要參考依據。保障數據存取性能、提升數據存取靈活性是數據中心建設時技術廠商必須滿足的要求。將SSD與虛擬化云存儲有機融合，做到既能體現SSD存儲低時延的特性，保障數據存取性能，同時又能為用戶提供敏捷高效、彈性靈活的存儲分配方案，為存儲供應商鋪設云網融合之路。34從底層到運維：綠色貫穿數據生命周期伴隨著數據增長，能耗在數據中心成本中的比重日益增加。綠色低碳是國家政策，也是全球化趨勢，更是企業責任的體

78、現和其優化成本結構的主要途徑。對于數據中心而言，節能減排需要從底層起始，逐漸完成由傳統的機械硬盤向SSD的過渡，將傳統的磁盤機械旋轉耗能轉變為SSD電路訪問耗能，以顯著降低能耗，并獲得更高電源效率。另一方面，數據中心需要積極研發智能管理技術，通過優化的存儲資源調度、冷熱數據分類管理，以及各類提高訪問效率的運維方法，實現跨量級的能耗優化，最大程度減少數據中心在能源上的無效開銷。從出生到歸宿：安全保障與數據攜手同行數據經濟時代中，數據是企業用戶非實物但占據核心地位的資產。數據中心承擔了企業用戶的委托，即承載了企業的發展底座，數據可靠與信息安全將是企業關注的重中之重。毋庸置疑，數據安全保障需要貫穿數

79、據的全生命周期，在數據的產生、標記、訓練、驗證、推理、留存等所有環節都相生相伴。未來的數據安全保障，將融合SSD高可靠、高I/O等特性，以及區塊鏈、新型糾錯編碼、多級認證、抗量子破譯、分布式學習等諸多新興技術，聚焦災備高可用、過程可追溯、內容防篡改、運行高隔離、計算無泄露等特性，為企業信息安全保駕護航。各類與存儲相關的新興IT技術，包括新型存儲介質、高速存儲接口、智能存儲管理技術等，持續為數據中心裝備先進、強大、不斷演進的基礎功能。然而，數據中心基礎能力的提升不等同于直接、全面地增強企業使用體驗、提升企業工作效率、激活企業創新能力。對于數據中心運營方而言，須細致深入數據全生命周期，將綠色、安全

80、、智慧、高效的數據存儲、訪問、使用、維護，與企業同行，共筑可持續發展之路。全域優化：全生命周期內強化綠色、安全、智慧、高效的可持續發展之路35從無序到結構：智慧構建精巧數據底座企業獲取數據的渠道千差萬別，無序化排列、異構化形態、分布式存儲，以及散亂的格式、冗余的信息等是原始數據與生俱來的特點。為了給企業用戶帶來更好的體驗，具備智能化數據清理功能與構建便捷訪問方式是數據中心的核心競爭力之一。在數據存儲層面，數據中心應能有效根據媒體形態對數據進行有效識別、分類、標記、索引，甚至統一格式、優化冗余；在數據訪問層面，能根據數據訪問模式、頻度等特征，利用SSD存儲性能優勢，動態調整存儲結構，為節能減排、

81、高速訪問創造條件；在數據管理層面，可與企業深入合作，逐步構建多維立體的數據關聯結構，協助企業用戶在物理上消滅數據孤島，在邏輯上消滅信息孤島，為企業建立龐大而有序的信息體系。從分離到耦合：協同共創發揮極致效率從產業鏈上看，數據中心位于設備制造商與企業用戶之間的中游，形成分段式、分離式的設備與服務供給鏈。然而，在數字經濟時代，數據中心的發展離不開與OEM/ODM，以及企業用戶的緊密合作。一方面，數據中心自身需要不斷研發，力爭通過統一化架構對下游用戶提供差異化業務的定制服務，對上游兼容多樣化存儲介質與接口，高效串聯存儲業務供需。另一方面，數據中心需要根據硬盤設備存儲能力以及企業需求，量身定制優化的存

82、儲與訪問方案，發揮存儲介質極致性能，為企業創新提供更為便利與智能的環境。36第五章憶聯SSD為新一代數據中心構建存儲基石 記憶科技是IT硬件領域中國領先品牌部件提供商，在SSD、內存、智能卡、整機等領域為數據中心提供先進的算力支撐。其中，憶聯作為記憶科技子公司，聚焦存儲領域，依托自身在企業級和數據中心級SSD的技術能力，以及全領域、全場景的存儲解決方案能力，助力中國數據中心向著綠色、安全、高效率、高效益方向發展。圖9 記憶科技專注打造部件全棧生態來源：憶聯，2023內存條豐富的內存產品線多種主流容量性能穩定存儲部件完整的企業級、數據中心級和消費級閃存產品線，提供U.2 PCIe/SAS/-SA

83、TA/M.2 SSD、eMMC、UFS模組高性能、低時延、高可靠性支持SR-IOV、DIF、智能多流等RAID卡高性能RAID卡、HBA卡，兼容SAS/SATA/NVMe主板及整機同時支持多種計算生態主板設計以及整機生產網卡擁有200G智能網卡研發、生產、銷售千兆、萬兆系列智能光纖網卡37在越來越多的企業踐行數字化優先戰略的大背景下，中國企業級SSD市場取得長足發展，為本土廠商的實力快速提升帶來機遇。IDC數據顯示，2022 年，中國企業級SSD市場規模達到 38.8 億美元，其中，憶聯市場占比達20.2%，位列中國市場第三。憶聯積累了20多年的產品與研發經驗，掌握自研控制器芯片、固件設計和封

84、裝測試等核心技術，可提供完整產品矩陣，以及端到端供應能力，并持續優化SSD產品的低能耗、高可靠、高效率、高效益等差異化特征，為數據中心提供極具競爭力的產品與方案。圖10 憶聯企業級/數據中心級SSD產品矩陣及技術特性來源：憶聯，2023SR-IOV with QoS智能多流可變扇區VSSTCO優化，能耗比優化DC混合場景性能調優原子寫多命名空間TRIM雙端口可靠性設計元數據分級多備份LDPC糾錯算法FSP算法數據巡檢算法Flexible RAID算法ECCDIF固件升級（支持1s激活）OBB帶外管理(物理通道和帶外管理協議)在線診斷后臺巡檢熱插拔S.M.A.R.T和健康監控便捷維護智能化維護高

85、可靠全鏈路數據保護價值特性先進技術能力*(具體上市時間以官方宣傳為準)UH812a/UH832a第一代PCIe Gen5 SSD產品，U.2/E3.S 1T形態提供1.9215.36TB，1.612.8TB容量點價值特性MTBF 250萬小時、1DWPD/3DWPD、雙端口、端到端數據保護，高可靠最高14 GB/s讀和8GB/s寫帶寬，隨機寫650K IOPSU.2,E3.S 1T多形態，充分發揮CPU+NAND性能UH711a第一代數據中心級PCIe Gen4 SSD產品提供1.92/3.84/7.68TB容量點價值特性具備SR-IOV with QoS 2.0特性智能多流2.0，DIF為滿

86、足DC應用而創新基于海量DC場景性能調優，性能時延指標表現優秀OCP 2.0 兼容：優化SSD管理、功耗、散熱、性能等指標UH811a/UH831a第二代PCIe Gen4 SSD產品，U.2形態提供1.92/3.84/7.68TB，1.6/3.2/6.4TB容量點價值特性國產企業級PCIe 產品支持智能多流支持高可靠數據庫等企業核心業務場景鏈路雙活，數據多層校驗UH611a/UH631aSAS 3.0 SSD產品，U.2形態提供1.92/3.84/7.68TB容量點價值特性國產SAS雙端口SSD250萬小時MTBF高可靠性壓力場景下性能波動優化至3%全面兼容SAS協議，具備高穩態性能38憶聯

87、依托自身的技術能力，通過全場景優化解決方案，助力數據中心節能增效，降低系統級TCO。圖11 憶聯依托全場景技術方案，助力數據中心降低TCO來源：憶聯，2023資本支出(CapEx)運維支出(OpEx)TCO計算網絡存儲電力維護軟件許可人力成本待機超低功耗設計自適應功耗調節元數據分級保護數據巡檢算法全場景I/O調優低延遲/高帶寬SR-IOV虛擬化存儲密度提升獲得IOPS per Watt收益，提升存儲空間租用率客戶價值CapEx/OpEx優化技術方案待機超低功耗設計自適應功耗調節元數據分級保護數據巡檢算法全場景I/O調優低延遲/高帶寬SR-IOV虛擬化存儲密度提升節約數據中心用電支出節約數據中心

88、用電支出減少數據丟失/損壞導致的運維支出減少數據丟失/損壞導致的運維支出單一硬件支持全場景調優，減少針對不同場景的額外硬件投入單位容量下的IOPS增益單位容量下的IOPS增益節省虛擬化環境中的主機CPU資源，可減少典型場景下的SSD盤配置數量和能耗開銷。在典型業務場景下通過SSD的存儲虛擬化SR-IOV方案，可降低用戶20%以上的TCO低功耗設計，降低數據中心能耗，提供更優TCO小業務IO對應更小功耗，峰值對應更好的能耗比，實現了數據中心全場景業務負載下的用電效率最優解采用三級保護措施，即使上一級損壞，仍可通過下級逐層恢復，減少客戶的額外支出，防止數據損壞造成的業務損失數據巡檢算法可有效規避數

89、據失真，提升客戶業務的穩定性，減少客戶的額外支出混合業務場景優化，讀寫性能更優，提高能耗比優越的性能，低時延訪問，相比傳統存儲方案，獲得單位容量下的IOPS增益，計算資源利用率提升更高的單顆粒容量，降低單位容量的成本，提升單位容量下的IOPS，提供更優TCO39低能耗 憶聯企業級/數據中心級SSD通過采用諸如低功耗設計、按需能耗調節設計、高效散熱設計，以及面向不同場景的性能調優設計，實現盤級綠色節能，幫助其優化電力使用效率（PUE）。待機超低功耗：控制器Idle功耗小于3.5W，整盤Idle功耗最低5.5W，滿足ISP廠商和OCP要求,實現超低功耗待機。自適應功耗調節：SSD功耗依據實際業務I

90、/O大小動態調節，中低壓力、小業務I/O對應更小功耗，峰值對應更好的能耗比，滿足數據中心從中低負荷到峰值負荷的多場景隨機讀寫需求（如“618”“雙11”等大型在線打折促銷活動）多種功耗模式及散熱管理：憶聯借助功耗調節和散熱管理技術，在減少自身能耗、提升散熱能力的同時，努力提升SSD數據處理效率，降低數據中心非IT設備能耗，為數據中心低PUE目標做出貢獻。憶聯新一代數據中心級SSD結合待機超低功耗、自適應功耗調節及高效的散熱管理，實現了數據中心全場景業務負載下的用電效率最優解，通過監控盤片I/O數量支持自適應動態功耗調節，有效降低數據中心客戶的運營成本。圖12 憶聯自適應功耗調節技術，實現功耗動

91、態調節來源：憶聯，2023業務負荷自適應動態功耗調節業務峰值區間（如電商618、雙十一場景）業務谷值區間（如凌晨、停服場景）業務均值區間Time低功耗均值功耗均值功耗根據業務壓力功耗自適應40高可靠憶聯企業級/數據中心級SSD采用三級元數據保障措施，支持多層級數據保護，提升數據鏈路可靠性。元數據安全保障：憶聯企業級/數據中心級SSD采用三級保護措施，保證元數據的穩定性和可靠性。第一級是全元數據集中存儲和多副本保護，以確保在任何副本丟失時驅動器可以正常運行，并且可以通過后臺服務恢復副本；第二級是分布式存儲和元數據的異或保護，元數據由管理單元分布存儲在數據區中，確保當一級和二級的任何管理單元發生故

92、障時元數據可以恢復；第三級使用閃存 OOB 區域來保護每個最小單元中的元數據，在正常業務中，通過比較元數據的最小單位，保證數據的一致性，當一級和二級都失效時，三級可以最小單位掃描和恢復數據和元數據，保證SSD數據的高可靠性。圖13 憶聯企業級/數據中心級SSD三級保護措施來源：憶聯，2023用戶數據安全保障：憶聯企業級/數據中心級SSD支持數據巡檢算法、DIF/DIX特性、Flexible RAID算法，數據冗余校驗等多路徑端到端數據保護措施，從盤片到系統實現端到端的用戶數據保護，確保盤內整個通路的數據安全，為數據中心在多種極端場景下的正常運維提供雙重保護。為保證元數據的穩定性和可靠性，憶聯S

93、SD采用三級保護措施，即使上一級損壞，仍可通過下級逐層恢復：Level 1Level 2Level 3全元數據集中存儲和多副本保護分布式存儲和元數據的異或保護使用閃存OOB區域保護每個最小單元中的元數據1級元數據存儲(多副本)2級元數據存儲3級元數據存儲用戶數據41圖14 憶聯企業級/數據中心級SSD內置數據巡檢算法來源：憶聯，2023高效率憶聯企業級/數據中心級SSD可針對不同工作負載，通過I/O調優，支持多場景的高性能讀寫，以縮短時延、加速連接。全場景的I/O調優：數據中心業務復雜，因此，針對不同應用場景，如讀密集、混合讀寫、寫密集等各類工作負載I/O模型，憶聯企業級/數據中心級SSD提供

94、全面的性能優化能力,并在多業務場景下性能指標表現優異，全面覆蓋數據庫、塊存儲、對象存儲、海量存儲中對高性能的訴求。內置數據巡檢算法在后臺對全盤數據進行校驗檢查，若數據有失真風險，及時搬遷此部分數據，并屏蔽該Flash空間channel 0channel 1channel XXchannel PPage 0Page 1Page 2Page 3.Page n.LBA 16LBA 101LBA 200LBA 30LBA 17LBA 160LBA 201LBA 128定期巡檢相對Idle周期.LBA 201LBA 17Parity dataParity dataParity dataParity da

95、taParity data42圖15 憶聯企業級/數據中心級SSD面向數據中心全場景調優來源：憶聯，2023圖16 GEN5 VS GEN4 不同容量下隨機讀寫性能比對來源：憶聯，2023高IOPS 低延時：以憶聯PCIe SSD GEN5為例，相比于GEN4，其讀寫IOPS幾乎實現了翻倍。Block size and pattern1024K 128KB64KB32KB16KB8KB4KBRead-IntensiveMixedWrite-IntensiveMIAIBDHCICDN/VoDAnalyticscDVROLAPEnterprise storageHPCClould data sto

96、rageOLTPML隨機讀性能從GEN4的1600/1600/900 K IOPS增長到GEN5的3100/2700/1300 K IOPS。GEN5 VS GEN4隨機讀性能(kIOPS)7.68T3.84T1.92T31002700160016001300900隨機讀性能最高可提升94%GEN5GEN4隨機寫性能也從GEN4的150/150/100 KIOPS增長到GEN5的300/240/170 K IOPS。GEN5 VS GEN4隨機寫性能(kIOPS)7.68T3.84T1.92T300240150150170100隨機寫性能最高可提升100%GEN5GEN443高帶寬：以憶聯PC

97、Ie GEN5 SSD為例，其相比于GEN4，帶寬實現了翻倍。每個通道從16Gb/s變成了32Gb/s，采用滿帶寬設計，最大讀寫帶寬可以達到14GB/s和10GB/s。圖18 GEN5 VS GEN4 帶寬速度比對（以7.68TB盤為例）來源：憶聯，2023圖17 GEN5 VS GEN4 平均讀時延比對來源：憶聯，2023由于受益于主控芯片和NAND介質的技術改進，整盤時延也有較大幅度降低，如上圖，典型整盤時延GEN5比GEN4約下降30%。GEN5 VS GEN4平均讀時延(us)平均讀時延提升32%8155GEN5GEN4SeqW BW提升122%SeqR BW提升100%7000140

98、00450010000SeqW BW(MB/s)SeqR BW(MB/s)PCIE Gen5PCIE Gen444高效益憶聯企業級/數據中心級SSD通過使用SR-IOV技術提升存儲利用率，優化成本體系，助力用戶降低系統級TCO。虛擬化：近年來，公有云的規模逐步擴大，業界各種大數據業務架構日益增多，與此同時，云和數據中心的單個CPU核數越來越大，物理盤又無法單獨做拆分，導致單個虛擬機實例的核數也隨之增多，每個虛擬機對應均要占用一個PCIe槽位。為了更加靈活地為客戶提供各種規格的本地盤，憶聯NVMe SSD支持SR-IOV，應用自研的SRIOV with QOS技術，實現PCIe設備直通，減少Hy

99、per-Visor層算力損耗，平均每SSD盤節約2個CPU核數，單臺服務器可節約CPU算力18.5%，釋放的CPU算力可額外提供存儲租用服務12個(24vCPU core/2個vcpu綁定一個虛擬盤)。通過優化各個VF間的性能隔離調度邏輯，實現多業務并發無干擾，各虛擬機間性能干擾不超過5%，靈活的流量控制技術，實現靈活的性能配置。此外，虛擬機數據支持快速安全擦除，保障數據安全。存儲密度提升：憶聯企業級/數據中心級SSD匹配PCIe GEN4和GEN5全速性能，保證后端NAND速率，并利用先進的自封能力，打造行業高水平單顆粒容量，覆蓋QDP、ODP、HDP封裝類型，在HDP(單顆粒堆疊16die

100、)封裝下最大容量可到64TB(TLC)/128TB(QLC)，相比業界平均容量水平翻倍。45圖19 憶聯SR-IOV支持直通式存儲的虛擬化共享，助力降本增效來源：憶聯，2023服務器虛擬化SSD虛擬化數據庫GuestOSVM_0WEB服務GuestOSVM_1虛擬桌面GuestOSHyperVisorSSD ControllerVM DeviceConfig SpaceVF_nVM_nSystem DeviceConfig SpacePFVF_nNS_nFlashFlashVF_1NS_1FlashFlashVF_1NS_1FlashFlashSR-IOV 存儲虛擬化&資源共享SSD46關于

101、IDC國際數據公司（IDC）是在信息技術、電信行業和消費科技領域，全球領先的專業的市場調查、咨詢服務及會展活動提供商。IDC 幫助 IT 專業人士、業務主管和投資機構制定以事實為基礎的技術采購決策和業務發展戰略。IDC 在全球擁有超過 1100 名分析師，他們針對 110 多個國家的技術和行業發展機遇和趨勢，提供全球化、區域性和本地化的專業意見。在IDC 超過 50 年的發展歷史中，眾多企業客戶借助 IDC 的戰略分析實現了其關鍵業務目標。IDC 是 IDG 旗下子公司，IDG 是全球領先的媒體出版，會展服務及研究咨詢公司。IDC ChinaIDC中國（北京）：中國北京市東城區北三環東路36號環球貿易中心E座901室郵編：100013+86.10.5889.1666 Twitter:IDCidc-版權聲明凡是在廣告、新聞發布稿或促銷材料中使用 IDC信息或提及IDC都需要預先獲得IDC的書面許可。如需獲取許可，請致信。翻譯或本地化本文檔需要IDC額外的許可。獲取更多信息請訪問，獲取更多有關IDC GMS信息，請訪問https:/ 2023IDC。未經許可，不得復制。保留所有權利。