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存儲技術需要改變以跟上供應和需求

2024-09-04 卡爾·保爾森 依馬獅視聽工場


存儲技術需要改變以跟上供應和需求

 

近年來,媒體機構一直在為媒體制作方式的變化做準備,新冠疫情的影響一出現,這種變化就不可避免地變為現實。疫情前,對于那些大型現場制作(音樂會、體育、娛樂表演),遠程制作相當穩定,但一旦制作人員被隔離,日常運作(新聞、天氣、本地節目)就必須在更大的范圍內重新規劃。

媒體和娛樂行業在一夜之間幾乎關閉,受到了巨大的影響。一旦機構能夠調查自己資源的可用性,在軟件賦能的基于互聯網的互連和靈活的遠程應用程序(它們是輕便和可調整的)的支持下,這些資源就會迅速擴展。

 

“遠程模式”

當疫情“正式”結束時,啟用這些新的常規遠程操作的單位很快認識到它們可以繼續以“遠程模式”工作,并設法保持這種新運作模式運轉正常。

當然,也會出現例外情況,必須進行調整,但是遠程制作的總體設計和模型已經確定。許多現場和非現場制作的基礎現在就像濕混凝土一樣正在凝固。

除了連接和應用程序之外,其它方面也改變或增強,以支持遠程或居家制作。最明顯的是云,但云設施必須以類似的方式擴展,以便更容易地利用廣播設施的家庭中央機房。

我的意思是,為了支持現場和非現場制作要求,可訪問性、帶寬、網絡和快速、易于訪問的存儲都必須重新改造。

其中一個領域是存儲增長,它絲毫沒有放緩。根據Coughlin Associates的研究和報告,預測到2026年,將有超過220EB(艾字節)的數據被產生并存儲在各種生態系統的某個地方。  

 

各種各樣的云

報告顯示,服務器和存儲支出是全球經濟的主要指標。至于未來,正如NextPlatform在2022年9月預測的那樣,企業要么對這種模式感到恐懼,要么感到樂觀,要么兩者兼而有之。IDC報告稱,“共享云”、“專用云”和“全云加非云”的總收入達到399億美元;從2020年起,同期的總體增長達到了100多億美元。

這只涵蓋了這些整體應用的一個部分,與過去的銷售額——包括服務提供商及其他所有人(私人用戶、非共享服務等)相比,2020年的總收入為1309億美元,2026年的預計收入將達到1973億美元(參考IDC 2022年的數據,2022年至2026年的復合年增長率為10.9%)。

隨著這種增長,存儲技術如何能夠跟上供需預期?為了實現這些目標,需要做出哪些改變?存儲技術平臺正在穩步變化,這是實現預期目標所必需的。一些制造商正押注于向全閃存存儲器件的變化,無論是本地設備還是云。某制造商最近報告說,他們預計其專有的DFM(直接閃存模塊)的容量將在幾年內增加6倍,達到300 TB的容量。

3D NAND(圖1)記錄密度的增長看起來有點像HDD(硬盤驅動器)幾年前的增長方式。這種硬盤驅動器的物理容量幾乎達到飽和,因為分子密度驅使磁性元件幾乎要自我碰撞。當前,24TB和48TB的DFM硬盤已經開始出貨,這讓其它器件相形見絀,也表明硬盤可能不再是標準存儲器件。

 

存儲技術需要改變以跟上供應和需求

圖1 3D-NAND閃存結構(BL=位線;WP=字板;BSP=底部選擇板;SP=源板;TSL=頂部選擇線)

 

這是如何改變的?到目前為止,3D NAND器件采用疊層或分層原理,每個IC有112-160層。在未來幾年(不到5年),晶圓廠預計有源層的數量將增加到400-500層,從而產生更高容量的3D NAND IC。

 

其它存儲技術

存儲的應用及其增長表明,還有其它存儲技術也需要得到媒體和娛樂業的支持。

長期存檔將在各種媒體形式上持續下去,外部硬盤約占歸檔存儲空間的18%,本地存儲網絡(NAS和SAN)約占20%,私有云或公有云約占21%。根據Coughlin Associates的研究,數字磁帶(例如LTO或類似的磁帶)仍然以32%的份額占據領先地位,但隨著云變得更加方便和實惠,這一比例可能會下降。同樣,這個預測是針對長期存儲的,而對于短期存儲,模式變化甚至更大。

帶寬和存儲都需要在內容生成(即拍攝采集、后期制作和準備播出)中達到適當的平衡。網絡向100Gb/s的演進現在幾乎是常規的。實際上,邁向全數字后期制作環境的新設施應該考慮不低于100Gb/s的傳輸管道,以滿足已經持續要求20-50Gb/s連接/通信的日見重要的虛擬環境的要求。

記錄內容倍增需要更多更快的存儲解決方案,這些解決方案只能通過添加存儲(本地和/或云)和以接近50+Gb/s的速率連續遷移數據的管道來實現。如果制作4K(或用于長期存檔的8K),網絡必須能夠處理100Gb/s,服務器和存儲器必須能夠接收(和返送)這樣的數據速率的數據。如今,對于媒體和娛樂業的大多數存儲系統來說,這些設施中的大部分仍然依賴HDD,然而,通過使用基于利用存儲“池化”結構的NVMe SSD和NVMe,SSD(固態硬盤)發揮著越來越重要的作用。

存儲池(圖2)是圍繞存儲虛擬化的主要構造。存儲池(存儲塊)的“分布”可以通過任意方式連接,包括光纖通道、iSCSI或直連式(DAS)存儲設備。池不應該是“廠商鎖定的”,這意味著池不應該依賴一個存儲廠商的產品或專有解決方案,而是允許在整個存儲網絡解決方案中靈活地添加或刪除存儲設備。

這反過來又最大化根據負載或應用程序擴展或轉換存儲的機會;在制作環境中交換文件或分辨率密度時非常重要。

 

存儲技術需要改變以跟上供應和需求

圖2 存儲池內部架構;由一個或多個SSD或HDD磁盤設備組成。一旦建立了存儲池集,就可以由它供應存儲組或存儲集。可以看到,與這些新的和未來的制作存儲設備相關的動態將需要一些細致的規劃,以減輕陷入單一來源解決方案中的風險。表面上這似乎是未來存儲產品提供商的目標,無論是在云端還是在本地。

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