数据存储领域的前沿探索

引言：

2023年11月29日，由DOIT传媒主办的“中国数据与存储峰会”上，一本聚焦于存储介质、设备、协议、架构及其相关技术趋势的专著《数据存储架构与技术》备受瞩目，一经发布便迅速售罄。该书的作者，清华大学的长聘教授兼闽江学院院长舒继武教授，现场分享了他的洞察与思考，揭示了存储领域的最新动态。

存储税的概念与挑战：

舒教授指出，“存储税”是指在满足数据存储应用需求过程中，用户需支付的容量、带宽、CPU算力、软件管理等服务费用。这一现象源于芯片制造技术与存储、网络技术发展的不平衡。自2016年起，芯片制造技术趋于平稳，而存储、网络技术却持续发展，导致CPU性能与存储系统的需求不匹配，进而产生“存储税”。

数字经济与数据存储的现状：

当前，数字规模的快速扩张驱动着数据量的激增，预计至2025年，我国总数据量将达到175ZB。同时，自动驾驶、虚拟现实/增强现实（VR/AR）等应用对实时数据通信与处理的需求显著提升，预计实时性数据总量将达到50ZB，占全球数据总量的30%。数据存储作为数据的载体，云服务提供商通过构建超大规模数据中心来承载海量数据，如微软Azure、阿里云盘古和Facebook的Tectonic等，均拥有庞大的存储节点和存储容量。

解决方案与技术创新：

面对存储税带来的挑战，清华大学的团队与华为合作，着手撰写《数据存储架构与技术》一书，旨在为高校学生提供系统性的存储知识，填补教育领域的空白。舒教授在峰会上提出的解决方案包括：

1. 新接口：改进传统SSD提供的block接口，提升软件效率与兼容性，例如采用双接口SSD与键值接口SSD，前者能大幅提高性能与软件性能，后者则专注于优化键值存储。
2. 新能力：通过分布式持久性内存文件系统（Octopus）、可计算存储设备IO栈（入-IO和写优化的分布式B+树-Sherman），实现存储与计算的协同优化。
3. 新编程：引入基于轮询的编程模式、NVMe SSD、RDMA、DPDK等设备编程库，简化软件开发过程，降低CPU资源消耗。

科研成果与应用前景：

清华大学的研究团队在新接口、新能力以及新编程方面取得了显著进展，通过Rowan、EasylO等创新技术，优化数据复制与存储，提高数据处理效率。此外，Sherman通过改进分布式B+树结构，减少网络往返与低效指令，提升写效率。RIO、Citron、Patronus等技术则进一步降低CPU开销，保障数据顺序性，提升整体性能。

展望未来：

通过一系列技术创新与实践，清华大学在降低存储税、优化数据存储架构与技术方面做出了重要贡献。未来，随着更多科研成果的应用与推广，预计将为数据存储行业带来更高效、低成本的解决方案，推动数字经济的可持续发展。此次峰会不仅汇聚了业界精英与专家学者，共同探讨数据与存储领域的创新与挑战，也展示了中国在全球存储产业中的领先地位与影响力。

结语：

“2023中国数据与存储峰会”汇聚了近1000名行业专家，围绕“数智创新 AI未来”主题，深入探讨了如何跨越数据与经济之间的鸿沟。作为连续举办18年的行业盛会，该峰会不仅为专业人士提供了交流与学习的机会，也为全球存储产业的发展提供了宝贵见解与经验。未来，随着技术创新与合作的不断深化，存储领域有望迎来更加繁荣与高效的发展。