如何破解海量数据的存储之痛

眼下，物联网、大数据、5G、云计算、AI等新一代信息技术的发展给市场带来巨大变革。无论是工业应用场景，还是消费场景，数据依然是万物互联事业的核心价值所在。

有预测表示，未来每个智能工厂每天约产生1TB数据，每辆自动驾驶汽车每天约产生4TB数据......，数据洪流正滚滚而来。这背后，海量数据的存储之痛如何破解？

时间过得真快，一转眼【科普小课堂】迎来2020年的最后一篇了。

新年新话题，对此小编特别围绕 5G、自动驾驶、新能源汽车以及机器人等新兴热门话题，为大家整理了相关应用场景当中的存储挑战和对策。

话不多说，快来一起涨知识吧~

#智能车载

★ 挑战：

随着技术的成熟，车内设施的功能不断扩展，复杂程度自然水涨船高，无论是在性能、功耗、安全性，还是可靠性方面，都对相应载存储装置提出了新挑战。

● 擦写次数：车载存储设备对于擦写次数等级要求较高，例如，原生SLC的要60000次左右；

● 宽温：车载应用往往面临户外环境、极端天气的考验，因此耐宽温技术十分必要。

● 合规性：车载存储产品还需要符合国际车载标准与兼容性要求（E-Mark规范），而且防尘放水保护、数据安全机制（防写入保护、快速擦除）、车电零组件可靠度认证（AEC – Q）、耐久性和纠错功能、数据断电保护技术等基本要求。

★ 对策：

● A+SLC技术：A+SLC技术是威刚专为相关需求开发，融合闪存韧体管理和闪存筛选技术，用户可以将使用MLC闪存的产品效能模拟至接近SLC（30000~40000次）的等级，有效提升效能与耐用度；

● 支持宽温和侧面填充技术：威刚工业级存储产品支持耐宽温（-40°C 至85°C）和侧面填充（Side Fill）技术，即使温差剧烈或有外力冲击，设备依然能维持稳定运作；

● 车载认证：威刚相关产品系列已获得全球最高等级的车载认证IATF 16949:2016，在产品设计、生产流程、产品质量上均已达到全球汽车工业统一标准；

● 多元化选择：根据不同国家或地区的法律要求，威刚科技还会部署对应的技术与标准，如SSD就已经成功应用于国内5G车载通讯设备中，还有多种容量大小可供选择，总有一款适合你！

针对车载系统应用，除了SSD产品系列以外，

microSD记忆卡也常应用于行车纪录仪、GPS追踪、车队管理，以及驾驶员行为监控等设备中；

携带式存储设备通常用于先进的驾驶辅助系统（ADAS）。

最后再“老王卖瓜”一下：除了用料与技术，威刚产品出厂前均需通过严格的兼容性及稳定度测试，以确保优异的质量、效能与耐用度。

#自动驾驶

★ 挑战：

自动驾驶应用中往往会装载大量的传感系统，来洞察路况等信息，同时，还需要针对环境进行高速实时运算，以对突发情况作出应对。

这对芯片的算力和运算效率都提出了不小的挑战，相应地也需要存储设备具备大容量、高带宽与低延迟的特点。

★ 对策：

● 内嵌PCIe接口：内嵌PCIe接口的自动驾驶车辆芯片与现今主流的PCIe Gen3x4接口的固态硬盘一致，这就解决了兼容性问题，方便后期升级与维护。

● 标准化接口介质：标准化的接口介质避免自动驾驶运算芯片与威刚科技SSD主控之间出现兼容性问题，有效减少异常行为的发生，进而满足自动驾驶应用对于安全性的需求。

● 定制化：丰俭由人，随着5G技术日益成熟以及自动驾驶需求的增加，以及未来汽车成本的降低，针对更适合车载应用的大容量、高速运算与稳定性的存储介质（如：PCIe SSD）和芯片也能实现定制化。

#新能源充电桩

★ 挑战：

充电桩设备一般处于户外或半户外温差变化较大的环境中，且需要维持长时间稳定运作。因此，存储装置需要具备：

● 耐宽温能力；

● 高耐用度与纠错能力；

● 远程运维：充电桩建设一般较为分散，而且相对于充电桩本体，充电桩的管理占桩企成本的很大一部分，因此远程运维十分必要。

★ 对策：

针对充电桩应用，很多企业选择“软硬结合”的方式。除了应用满足存储需求的硬件存储产品外，也会搭载相应的软件。

例如威刚科技就针对远程监测需求自主开发了SSD监测软件SSD Toolbox，用户可以及时掌控固态硬盘的状况，做好预维护，有效降低了维修成本。

#5G

★ 挑战：

5G时代，更高速度、更低延迟、更大容量让更多应用的实现成为可能，然而，庞杂且混乱的信息不仅会加重服务器的负荷，同时也十分考验存储产品的稳定性和耐久度。

而且，与5G密切相关的“边缘计算”（Edge Computing）和云存储技术需要更高性能的存储设备。

★ 对策

● “开源”：数据量上去了，首先肯定要考虑提升存储产品的内存。例如威刚就推出了服务器等级的内存，可以帮助设备节省电量，满足短时间内传输更多数据的5G应用。

● “节流”：除了内存的提升，有效降低数据量也是重要对策。威刚闪存全系列产品就通过提供故障区块管理（Bad Block Management）、耗损平均（Wear Leveling）、垃圾回收 （Garbage Collection）等功能，帮助有效管理闪存中的数据，腾出可用空间，提升传输效率，延长产品寿命。

总的来说，就首先对本地接收的海量信息进行筛查过滤，再结合算法，给予及时的判断，最终将处理好的信息定时上传到云，这就有效减少了服务器的负荷。

而且，无论是边缘计算或是云存储设备，都可以通过垃圾回收技术（Garbage Collection）来提高固态硬盘的效率，使存储设备尽可能地维持高效运作，随时有更多连续可用的区块空间，维持稳定高效的SSD数据写入性能。

#工业机器人

★ 挑战：

● 复杂环境

和其他工业级应用场景一样，替代人工，工业机器人往往也处于相对恶劣的工作环境中。因此温度、湿度、污染等因素是对应存储产品需要考虑在内的。

● 持续稳定

而且，作为重要的制造装备，工业机器人的稳定可靠性也相对消费应用等级要更高，这也对存储产品的可靠性、稳定性和使用寿命等提出了更高要求。

★ 对策

随着工业机器人的长足发展，目前相关存储产品已经较为成熟，威刚科技已经有较为成熟完备的解决方案，产品性能已经能够覆盖当前市场需求：

● 耐宽温（-40°C 至 85°）

● 抗硫化

● 断电保护（Power Loss Protection）

即便实在极端温度、高湿、高污染，以及供电不稳的环境，也能够确保机器人长时间稳定运作，提高耐用度，同时守护数据安全，可有效降低人工操作的风险。

而且，针对不同工业机器人的应用与需求，威刚科技除了拥有规格丰富多样的硬件产品外，亦有自主开发的SSD固件，可依照客户需求打造定制化的解决方案，提供全方位的服务，打通“最后一公里”。

新技术的快速发展会不断推动存储这类基础技术的更新，同时存储技术的更新和迭代也让新技术落地成为可能。
编辑：hfy