万亿级规模背后:存储产业如何高质量发展?
通信产业网|2022-03-08 21:12:32
作者:通文来源:通信产业网

【通信产业网讯】作为信息时代社会经济发展的核心要素,数据已经成为与土地、人口、能源并列的全球重要战略资源,在“十四五”实现良好开局,进入全面建设社会主义现代化国家新征程的当下,存储产业也亟需新一轮创新发展。

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近日,十三届全国人大五次会议和全国政协十三届五次会议陆续在京召开,对中国而言,保持平稳健康的经济发展环境、聚焦碳达峰碳中和双碳目标、高质量发展等大事,是今年全国两会的重要议题,而存储产业作为数字技术中的基础性行业,其发展建议也被无数行业专家作为上会内容。其中,全国人大代表、华中科技大学计算机学院院长、教授冯丹在两会中指出,加快先进存储产业发展,建设由我国自主、长期持续发展的先进存储产业体系,对促进经济社会转型发展、助力我国把握新一轮科技革命和产业变革机遇具有重要意义。随后,冯丹在接受媒体采访时又提出了,从战略高度应重视存储产业创新发展,筑牢数字中国基石的概念。

那么,究竟什么是先进存储产业?数字中国基石又该如何筑牢?

数字渗透存储挑战日益紧迫

存储包括存储芯片与介质产业、存储硬件与软件产业、存储应用与服务产业为基本内容的存储上、中、下游产业,是一个相互促进、协同发展的产业创新发展生态体系。 当前,5G、大数据,云计算,物联网,人工智能等新兴ICT技术的出现,大大的加速了数字经济的发展,与此同时,海量非结构性数据存储成信息产业新挑战。

过去,传统存储面对的应用主要是数据库、文件和流媒体等传统应用;今天,在新兴技术驱动下,存储主要面对的是云计算、大数据和人工智能等大规模数据应用场景,而其服务的对象也逐渐涵盖了金融、医疗、交通、运营商、制造等千行百业,这些数据间接的为我们每个人提供服务,已经成为整个社会运行的基础,因此,存储的性能、安全性、可靠性也关乎数字经济产业安全、国家安全。

而“先进存储产业”则是顺应未来数字化趋势的新一代存储产业体系,冯丹指出,“先进存储产业”有两个层面的含义,一是随着大数据时代,互联网的普及应用等等,数据量爆炸性增长,对存储的需求越来越大,从而导致存储在不断地更新换代之中,也就是不断地在迭代升级。另外一个新,存储从技术发展趋势来看,非易失性存储器件的发展以及“存算一体”或者“存算融合”新技术正好处在一个爆发期,也就是说下一代存储器也正在出现。

所以,这是两个新,一个是更新换代,另外一个是新技术出现会导致存储进一步发展。  

据国际权威机构Statista的统计与预测,2020年至2035年的全球数据生产量15年间增长45倍;IDC预测,未来两年,企业数据将以超过42%的速度快速增长,其中,中国数据圈增速最为迅速,年增速比全球快3%,预计到2025年将增至48.6ZB,占全球数据圈的27.8%,成为全球最大的数据圈,数据的爆发式增长,给我国的数据存储带来日益紧迫的挑战。  

然而,我国数据存储产业发展长期面临着“知易行难”的困境,这不仅是由于技术能力较弱、效益较低,更是由于存储产业具有较高的知识壁垒。因此,要应对信息时代的数据挑战,有效的管理极速增长的海量数据,保障社会经济高效安全的发展,我国亟须布局体系化数据存储体系,构筑存储领域发展长板,提升存储体系的安全保障。

闪存当道万亿级规模下的创新之路

1956年,IBM发布了世界上第一个计算机硬盘驱动器,其重量超过一吨,体积比冰箱还要大,但却在整个科学技术领域引起了巨大轰动。

过去的60年中,存储设备经历了不断地迭代发展,技术与产品不断推陈出新,体积越来越小,性能和功能却迎来飞跃。随着前端应用对存储性能的需求的不断走高,基于闪存介质的全闪存存储成为数据中心的新宠儿。全闪存存储采用全固态硬盘设计,除了在性能、效率上全面领先于基于机械硬盘的存储,还具有高可靠、高节能、高可信等优越性,正在逐步被普及使用。

然而,闪存介质在国内存储系统应用的普及率还非常低。相关数据指出,在闪存占比率上,全球平均值为41.3%,美国闪存占比达56.4%,而我国仅为20.3%,其中关系到国计民生的政府、通信、金融等行业闪存容量占比不到15%。因此,实现机械硬盘向固态硬盘的存储产业升级,将有助于早日实现我国数据存储领域实现绿色低碳、安全可靠,为实现我国数字经济的稳定发展提供坚实的安全保障。 事实上,在“十三五”期间,我国集成电路产业规模不断增长,技术创新取得了突破,诞生了一批如华为、浪潮、新华三等掌握了全闪存存储关键技术的企业,起到产业引领的作用。  

并且,在存储产业生态链体系中,经过努力,我国的闪存介质在全球市场也取得了积极成长,市占率从2020年的1%提升到了2021年底的超过2%,而这1%的突破也将能明显加大中下游应用的拉动,带来市场空间和全行业高质量发展的强大促进作用。

值得关注的是,按照全国一体化大数据中心体系布局,8个国家算力枢纽节点将作为我国算力网络的骨干连接点,发展数据中心集群,开展数据中心与网络、云计算、大数据之间的协同建设,并作为国家“东数西算”工程的战略支点,推动算力资源有序向西转移,促进解决东西部算力供需失衡问题,而如此庞大的数据中心建设势必需要大量存储设备,在“双碳”背景下,提高数据中心闪存的占比量不仅能有效地降低数据中心能耗,也能通过大规模的使用进一步促进我国闪存技术的落地发展,共同实现绿色高质量升级。  

据IDC、Gartner等第三方咨询机构预测,到2025年,中国存储产业规模直接投资总额将超过万亿级,无疑,“十四五”期间我国存储产业将会有更多创新技术涌现,而为完善存储现代化产业的布局,还需要应用生态的进一步驱动,打通关键节点,进一步提升产能,培育和壮大协同发展的产业生态。

产研协同:共建安全数字仓库

存储产业是一个系统性工程,其中涉及材料、机械、微纳工艺、微电子、计算机等多个学科,缺一不可。目前,我国存储产业仍处于补短板和追赶的阶段,缺乏先进技术、缺少领军人才,这就需要建设集合技术、人才、产业等完整的生态圈来共同培育促进。

对此,冯丹提出了三点建议。 一是从战略高度重视存储产业创新发展,为建设数字中国提供安全仓库。从应对全球数字经济竞争和加快数字中国建设的战略高度出发,尽快编制数据存储产业发展规划,尽早完善我国半导体闪存产业战略布局,打造以存储芯片与介质产业、存储硬件与软件产业、存储应用与服务产业为基本内容的半导体全闪存上、中、下游产业相互促进、协同发展的产业创新发展生态体系,为打造万亿级存储产业夯实基础。

二是从多方面研究出台促进我国半导体全闪存产业自主创新生态体系建设的扶持政策。明确将我国全闪存储技术创新生态建设纳入全国一体化大数据中心协同创新体系中。加快制定国外落后存储设备的国产半导体全闪存技术产品替代工作方案,并将其纳入地方的“新基建”和数字经济发展工作计划。

三是要加强我国存储产业的支撑环境建设,建立技术创新平台,搭建产教融合协同创新中心,充分发挥一流高校、一流科研平台立足技术前沿的优势,结合产业需求,为存储产业提供创新技术源头。

笔者看来,存储产业是高度集成的创新产业,需要的是整个产业的群策群力、戮力前行。因此,除政策扶持外,在产业协同上像华为等头龙头企业也应依托自身优质的数字化基础,将优势赋能其上下游企业,充分利用集聚效应,在实现整个产业链运营效率的提升和运营成本的降低的同时,集合产学研力量,加强基础前沿技术研发攻关,设计创新更多自主原创的产品,提高自主原创存储器的市场份额,解决存储器的被动局面。

“合抱之木,生于毫末;九层之台,起于垒土。”虽然我国在政策调整、技术革新等方面尚存较大进步空间,但可以预见,乘“十四五”东风,我国存储产业将迎来新一轮的快速发展,先进核心技术与应用创新试点也将不断落地生根,届时我国数字中国安全仓库也将更加牢固。

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责任编辑:党博文

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