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存储技术需要改变以跟上供应和需求

2024-09-04 卡尔·保尔森 依马狮视听工场


存储技术需要改变以跟上供应和需求

 

近年来,媒体机构一直在为媒体制作方式的变化做准备,新冠疫情的影响一出现,这种变化就不可避免地变为现实。疫情前,对于那些大型现场制作(音乐会、体育、娱乐表演),远程制作相当稳定,但一旦制作人员被隔离,日常运作(新闻、天气、本地节目)就必须在更大的范围内重新规划。

媒体和娱乐行业在一夜之间几乎关闭,受到了巨大的影响。一旦机构能够调查自己资源的可用性,在软件赋能的基于互联网的互连和灵活的远程应用程序(它们是轻便和可调整的)的支持下,这些资源就会迅速扩展。

 

“远程模式”

当疫情“正式”结束时,启用这些新的常规远程操作的单位很快认识到它们可以继续以“远程模式”工作,并设法保持这种新运作模式运转正常。

当然,也会出现例外情况,必须进行调整,但是远程制作的总体设计和模型已经确定。许多现场和非现场制作的基础现在就像湿混凝土一样正在凝固。

除了连接和应用程序之外,其它方面也改变或增强,以支持远程或居家制作。最明显的是云,但云设施必须以类似的方式扩展,以便更容易地利用广播设施的家庭中央机房。

我的意思是,为了支持现场和非现场制作要求,可访问性、带宽、网络和快速、易于访问的存储都必须重新改造。

其中一个领域是存储增长,它丝毫没有放缓。根据Coughlin Associates的研究和报告,预测到2026年,将有超过220EB(艾字节)的数据被产生并存储在各种生态系统的某个地方。  

 

各种各样的云

报告显示,服务器和存储支出是全球经济的主要指标。至于未来,正如NextPlatform在2022年9月预测的那样,企业要么对这种模式感到恐惧,要么感到乐观,要么两者兼而有之。IDC报告称,“共享云”、“专用云”和“全云加非云”的总收入达到399亿美元;从2020年起,同期的总体增长达到了100多亿美元。

这只涵盖了这些整体应用的一个部分,与过去的销售额——包括服务提供商及其他所有人(私人用户、非共享服务等)相比,2020年的总收入为1309亿美元,2026年的预计收入将达到1973亿美元(参考IDC 2022年的数据,2022年至2026年的复合年增长率为10.9%)。

随着这种增长,存储技术如何能够跟上供需预期?为了实现这些目标,需要做出哪些改变?存储技术平台正在稳步变化,这是实现预期目标所必需的。一些制造商正押注于向全闪存存储器件的变化,无论是本地设备还是云。某制造商最近报告说,他们预计其专有的DFM(直接闪存模块)的容量将在几年内增加6倍,达到300 TB的容量。

3D NAND(图1)记录密度的增长看起来有点像HDD(硬盘驱动器)几年前的增长方式。这种硬盘驱动器的物理容量几乎达到饱和,因为分子密度驱使磁性元件几乎要自我碰撞。当前,24TB和48TB的DFM硬盘已经开始出货,这让其它器件相形见绌,也表明硬盘可能不再是标准存储器件。

 

存储技术需要改变以跟上供应和需求

图1 3D-NAND闪存结构(BL=位线;WP=字板;BSP=底部选择板;SP=源板;TSL=顶部选择线)

 

这是如何改变的?到目前为止,3D NAND器件采用叠层或分层原理,每个IC有112-160层。在未来几年(不到5年),晶圆厂预计有源层的数量将增加到400-500层,从而产生更高容量的3D NAND IC。

 

其它存储技术

存储的应用及其增长表明,还有其它存储技术也需要得到媒体和娱乐业的支持。

长期存档将在各种媒体形式上持续下去,外部硬盘约占归档存储空间的18%,本地存储网络(NAS和SAN)约占20%,私有云或公有云约占21%。根据Coughlin Associates的研究,数字磁带(例如LTO或类似的磁带)仍然以32%的份额占据领先地位,但随着云变得更加方便和实惠,这一比例可能会下降。同样,这个预测是针对长期存储的,而对于短期存储,模式变化甚至更大。

带宽和存储都需要在内容生成(即拍摄采集、后期制作和准备播出)中达到适当的平衡。网络向100Gb/s的演进现在几乎是常规的。实际上,迈向全数字后期制作环境的新设施应该考虑不低于100Gb/s的传输管道,以满足已经持续要求20-50Gb/s连接/通信的日见重要的虚拟环境的要求。

记录内容倍增需要更多更快的存储解决方案,这些解决方案只能通过添加存储(本地和/或云)和以接近50+Gb/s的速率连续迁移数据的管道来实现。如果制作4K(或用于长期存档的8K),网络必须能够处理100Gb/s,服务器和存储器必须能够接收(和返送)这样的数据速率的数据。如今,对于媒体和娱乐业的大多数存储系统来说,这些设施中的大部分仍然依赖HDD,然而,通过使用基于利用存储“池化”结构的NVMe SSD和NVMe,SSD(固态硬盘)发挥着越来越重要的作用。

存储池(图2)是围绕存储虚拟化的主要构造。存储池(存储块)的“分布”可以通过任意方式连接,包括光纤通道、iSCSI或直连式(DAS)存储设备。池不应该是“厂商锁定的”,这意味着池不应该依赖一个存储厂商的产品或专有解决方案,而是允许在整个存储网络解决方案中灵活地添加或删除存储设备。

这反过来又最大化根据负载或应用程序扩展或转换存储的机会;在制作环境中交换文件或分辨率密度时非常重要。

 

存储技术需要改变以跟上供应和需求

图2 存储池内部架构;由一个或多个SSD或HDD磁盘设备组成。一旦建立了存储池集,就可以由它供应存储组或存储集。可以看到,与这些新的和未来的制作存储设备相关的动态将需要一些细致的规划,以减轻陷入单一来源解决方案中的风险。表面上这似乎是未来存储产品提供商的目标,无论是在云端还是在本地。

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