面向未来数据中心的存储平台技术挑战与探索

近日，中国计算机学会第十三期CCF秀湖会议在苏州CCF业务总部&学术交流中心正式拉开帷幕。本次会议就“新应用与硬件驱动下的存储技术创新”主题进行深入交流和探讨。中国工程院院士、清华大学郑纬民教授，华中科技大学金海教授，清华大学舒继武教授，李辉等20余位专家出席会议。秀湖会议学术委员会主席、CCF副理事长、清华大学胡事民教授在开幕式上致辞。本次秀湖会议的执行主席华中科技大学周可教授，联合主席华中科技大学冯丹教授和中山大学肖侬教授主持会议。

李辉作为特邀嘉宾，发表了《面向未来数据中心的存储平台技术挑战与探索》主题演讲，并在产业界首次提出面向未来数据中心的“第五存储架构”。

李辉表示，数据中心正加速向真正的数据型中心演进，当前四种企业级存储架构集中式、分布式、超融合和云存储均以特定场景极限设计，在新数据中心应用的混合存储负载下存在短板与不足，需要在存储层面构建以数据为中心的全新存储架构。浪潮存储正致力于“第五存储架构”的探索与创新，打造基于新协议互连、全品类介质，存算分离、弹性共享的超大规模分布式融合智能存储平台，具备多维度均衡的六大存储特性，构筑面向未来数据中心的存储底座。

以数据为中心，存储架构亟需变革

进入21世纪，数据中心经历了物理中心、联网中心、资源型中心、算力型中心的演进过程。

随着近年来数字经济的蓬勃发展，数据成为核心生产要素，人工智能成为重要生产工具，“以数据为中心”成为产业共识。《数据要素白皮书（2023）》报告认为，人工智能的快速发展驱动着数据要素需求爆发，人工智能从“以模型为中心”加速向“以数据为中心”转变。

这种背景下，数据中心也在加速向真正的数据型中心演进，呈现出本地集约化、边缘分散化的趋势，数据中心需要让数据在融合端、边缘、核心、云之间高效自由流动，并提供持久、多样、实时的全方位数据服务。

李辉表示，人工智能、大模型、自动驾驶、大数据分析等新技术带来全新且丰富的应用，随之对数据中心安全性、可靠性、绿色节能和服务等方面提出更高的要求，未来数据中心应该具有业务实时性、计算多样性、数据流动性、资源高效性、系统健壮性、管理便捷性等六大特性。

存储作为数据中心的基石，对于数据价值的发挥具有举足轻重的作用。在数据中心加速向数据型中心演进的趋势下，针对数据中心“六性”，存储需要在深度、宽度、广度、密度、强度、柔度等六个维度来满足数据中心新应用的数据存储需求。

当前四种企业级存储架构，往往基于特定场景而设计，没有一种存储架构能同时满足未来数据中心的要求，产业界亟待在存储架构上探索与突破，构筑面向未来数据中心的存储底座。

浪潮存储首提“第五存储架构”

存储产业发展，架构创新先行。针对当前企业级存储负载局限性、数据共享流动上的短板与不足，在本次CCF秀湖会议上浪潮存储探索性提出面向未来数据中心的“第五存储架构”，从“三层三面两体”维度定义弹性可组合的架构模型。

“第五存储架构”的两体即存储平台本体和管理编排体，前者提供物理硬件支持，后者则负责存储资源的编排与管理。

“三层”涵盖硬件资源层、微服务化功能层和开放使能层。硬件资源层通过模块化硬件资源的解耦与池化，实现逻辑节点的动态组合，构建存算分离的超大规模融合存储；微服务化功能层则包含控制面、数据面和智能面，分别提供弹性扩展、高效数据处理和智能管理能力；开放使能层则聚焦于可集成能力，提供云化操作、用户业务保证、服务化商业模式和集成数据管理。“三面”更多地聚焦于架构的功能视图，即存储功能的服务化和开放使能。

李辉认为，在“第五存储架构”的创新趋势下，基于新协议互连、全品类介质，存算分离、弹性共享的超大规模分布式融合智能存储平台将成为未来存储的演进方向。

自2016年以来，浪潮存储从理念到实践探索数据中心存储平台的高质量发展之路。从“一套存储架构支撑一个数据中心”理念，开始系统性思考未来数据中心存储需求变化；到率先提出“融合存储平台”，为存储融入更多服务与应用；再到如今探索性提出面向未来数据中心的“第五存储架构”，聚焦超大规模分布式融合智能存储平台创新，满足数据中心多样化存储需求。

在实践层面，从天文研究、脑科学工程、智算中心到如今热门的AIGC大模型应用，浪潮存储打造了坚实的数据底座，支撑起各种新应用、新场景，助推用户数据价值的实现。

李辉最后表示，浪潮存储未来希望继续坚持“产、学、研、用”联合创新，围绕“新架构”、“共性关键技术”、“技术规范标准”三个方面，加速未来存储架构的核心能力创新，共同推动面向未来数据中心需求的存储新产业发展。

秀湖会议是中国计算机学会（CCF）于2023年发起的深度研讨会品牌，本次秀湖会议就存储介质与芯片&存储的物理基础、新硬件驱动下的新型存储器与设备创新、新应用牵引下的存储系统创新、存储服务与应用等方面进行深入探讨。希望在会议中充分讨论形成共识，发出倡议，促进产学研政融合，共同推进中国存储技术的创新与发展。