新能源汽車上熱搜啦

#我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷

連續(xù)6年世界第1#

出于上牌方便、省錢、環(huán)保等因素

越來越多朋友換車時(shí)

開始考慮新能源汽車

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然而電池問題始終是阻礙其

發(fā)展的“阿喀琉斯之踵”

冬季續(xù)航不足秒變“電凍車”

突然沒了電無奈停高速等

鬧心問題屢屢發(fā)生

在今年的“兩會(huì)時(shí)間”

也有關(guān)于推動(dòng)新能源汽車

電池標(biāo)準(zhǔn)化的提案

可見，電池的能量密度問題

依然是阻礙新能源汽車發(fā)展的一大難題

在動(dòng)力電池領(lǐng)域，能量密度就是單位質(zhì)量動(dòng)力電池的可充電電量（瓦時(shí)/千克），這里有兩個(gè)重要指標(biāo)：電池充電效率（單位時(shí)間可充電量），電池的總可充電電量。前者反映充電時(shí)間（充電效率，跟電池功率正相關(guān)），后者反映續(xù)航里程。

例如，特斯拉Model3所使用的松下“2170”液態(tài)電池的能量密度在260瓦時(shí)/千克，40分鐘可充電80%，最大續(xù)航660公里，這是新能源純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池最重要的技術(shù)指標(biāo)。

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雖然這些技術(shù)今天已經(jīng)被廣泛投入商業(yè)使用，但是仍然在許多場(chǎng)景下讓車主陷入充電焦慮和續(xù)航焦慮。隨著技術(shù)的革新，固態(tài)電池技術(shù)開始嶄露頭角（目前市場(chǎng)上新能源純電動(dòng)汽車仍以裝配液態(tài)電池為主角），固態(tài)電池能量密度達(dá)到 380~500 瓦時(shí)/千克，15分鐘就能充電80%。

應(yīng)用到商業(yè)實(shí)踐就是15分鐘充電80%，可以續(xù)航800公里，基本消除了絕大部分用戶的充電焦慮和里程焦慮問題。另外，中國(guó)制造2025也設(shè)定了到2025年國(guó)產(chǎn)動(dòng)力電池能量密度400瓦時(shí)/千克，2030年達(dá)到600瓦時(shí)/千克的目標(biāo)。

借著電池的能量密度話題，回到存儲(chǔ)老本行，其實(shí)SSD在早年因價(jià)格太高，市場(chǎng)接受度也不高，從這點(diǎn)看跟新能源汽車也有一些類似。

10年暴增40倍的數(shù)據(jù)量

最近幾年全閃存陣列一路攻城拔寨，勢(shì)如破竹地取代傳統(tǒng)機(jī)械磁盤陣列，這當(dāng)中離不開幾個(gè)關(guān)鍵因素，包括性能飛躍、市場(chǎng)需求增大、成本下降、供應(yīng)鏈完善等等。

這場(chǎng)更替不是兩三年能夠完成的，早在2008年戴爾科技就率先在高端陣列Symmetrix DMX4上使用第一代固態(tài)磁盤SSD，不惜以巨大的成本投入，來滿足部分應(yīng)用的高IO吞吐率需求，創(chuàng)新引領(lǐng)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)的閃存應(yīng)用。

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從全閃存陣列橫空出世、“逼迫”傳統(tǒng)機(jī)械磁盤退出主流市場(chǎng)，最終主導(dǎo)存儲(chǔ)市場(chǎng)，這條“芳林新葉催陳葉”之路足足走10多年的時(shí)間。

回顧IDC行業(yè)報(bào)告可以發(fā)現(xiàn)，2010年全球數(shù)據(jù)量剛剛突破1ZB，而2020年全球數(shù)據(jù)量預(yù)計(jì)將超過40ZB，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。到2025年，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算的大量應(yīng)用，全球數(shù)據(jù)量預(yù)計(jì)將達(dá)到163ZB。

這是今天全閃陣列逐漸取代傳統(tǒng)機(jī)械磁盤陣列主導(dǎo)核心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)市場(chǎng)的根本原因。無論從性能還是容量的維度看，機(jī)械磁盤陣列都已經(jīng)無法滿足十年來暴增40倍的數(shù)據(jù)量。

值得注意的是，相較于10年前，如今數(shù)據(jù)中心總面積并沒有增加40倍，甚至不到2010年的5倍。所以我們可以得出這樣一個(gè)結(jié)論：

10年后的今天，由于存儲(chǔ)技術(shù)獲得了革命性的創(chuàng)新，依托存儲(chǔ)技術(shù)的質(zhì)變，客戶只使用了不過幾倍的數(shù)據(jù)中心和更少的電源，就能承載10年后40倍的數(shù)據(jù)量，甚至可以從容面對(duì)5年后相比今天4倍的數(shù)據(jù)量。

那么，到底存儲(chǔ)技術(shù)創(chuàng)新體現(xiàn)在哪里呢？

存儲(chǔ)領(lǐng)域的兩個(gè)密度指標(biāo)

正如新能源汽車動(dòng)力電池的能量密度包含兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，即充電效率和電池可充電電量。現(xiàn)代化存儲(chǔ)同樣強(qiáng)調(diào)能量密度，存儲(chǔ)的能量密度也包含兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)：IO密度（IO/GB）和容量密度（單位機(jī)柜存儲(chǔ)提供的最大有效容量）。

PowerMax采用多控制器、雙活橫向擴(kuò)展體系結(jié)構(gòu)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)端到端NVMe，將卓越的可擴(kuò)展性和數(shù)據(jù)彈性與VMware虛擬化技術(shù)相結(jié)合，并將本地存儲(chǔ)擴(kuò)展到云，為傳統(tǒng)的高要求工作負(fù)載（如Oracle、SQL Server和其他OLTP）以及新一代應(yīng)用程序（如實(shí)時(shí)分析）提供了高級(jí)別的性能、可擴(kuò)展性、整合和效率。

IO密度

IO密度是一個(gè)相對(duì)壓力指標(biāo)，指在某種IO模式（比如OLTP2-HW），穩(wěn)定的響應(yīng)時(shí)間下，介質(zhì)單位容量可吞吐的最大IO量，IO密度越高，說明磁盤介質(zhì)IO吞吐能力越強(qiáng)。

下圖是某商業(yè)銀行客戶使用戴爾易安信高端全閃存陣列PowerMax8000進(jìn)行壓力測(cè)試的結(jié)果，壓測(cè)工具是VDBENCH。

PowerMax8000由端到端NVMe和存儲(chǔ)類內(nèi)存（SCM）構(gòu)建，適用于大型企業(yè)高磁盤IO業(yè)務(wù)使用。

它的主要特性包括：

· 高達(dá)1500萬IOPS

· 響應(yīng)時(shí)間不到100微秒

· 內(nèi)置機(jī)器學(xué)習(xí)引擎，可進(jìn)行智能數(shù)據(jù)放置

· 支持開放系統(tǒng)、大型機(jī)、IBM i、數(shù)據(jù)塊和文件

· 通過全局重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮擴(kuò)展到4PB有效容量

*戴爾易安信PowerMax采用英特爾®至強(qiáng)®處理器，該處理器可以優(yōu)化工作負(fù)載，可靠性強(qiáng)，還有高計(jì)算力、高穩(wěn)定性和高效敏捷性，幫助PowerMax為至關(guān)重要的工作負(fù)載提供支持。

混合配置SCM和SSD的PowerMax8000滿足了用戶對(duì)比測(cè)試兩種介質(zhì)IO密度的要求。

最后的結(jié)論毫不令人意外，即便是32塊SCM盤與80塊SSD盤相比較，SCM依舊對(duì)SSD呈現(xiàn)性能碾壓。在OLTP2HW IO模式下，時(shí)延小于1ms，SCM的IO密度為34 IO/GB，SSD的IO密度為1 IO/GB，形成了34：1的IO密度對(duì)比值。

測(cè)試印證了SCM能夠在持續(xù)低時(shí)延條件下保持高IO吞吐量的特征，如下圖所示:

作為最新的、性能最高的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，SCM盤常用來改善系統(tǒng)整體I/O效能，當(dāng)使用NVMe接口和采用Intel 3D XPoint等技術(shù)時(shí)，SCM盤延時(shí)更低。

戴爾易安信PowerMax8000全閃存陣列，配有端到端NVMe，采用了雙端口英特爾傲騰D4800X作為SCM驅(qū)動(dòng)器，能夠令I(lǐng)OPS得到有效提升，每秒持續(xù)帶寬高達(dá)350GB，使混合工作負(fù)載保持極低的延遲。

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容量密度

容量密度指在不影響應(yīng)用或存儲(chǔ)性能的前提下，單位標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜可配置的最大有效容量，也可理解為全閃存陣列單機(jī)柜的有效容量與陣列RAID后可用容量比值，常用DRR（Data Reduction Rate）值表示。全閃陣列的容量密度越高，DRR值越大，能夠提供越大的有效容量。

戴爾易安信PowerMax采用線內(nèi)硬件重復(fù)數(shù)據(jù)消除和壓縮技術(shù)，不以犧牲應(yīng)用或存儲(chǔ)性能為代價(jià)，可支持DRR為4以上的有效容量對(duì)可用容量比。這完全能夠滿足單個(gè)機(jī)柜1PB以上的有效容量要求，極大提高了客戶數(shù)據(jù)中心的容量密度和使用效率。

雖然2020年全球的總數(shù)據(jù)量相比2010年翻了40倍，在線處理用戶數(shù)量和業(yè)務(wù)量均呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)的增加，但通過使用SCM或FLASH SSD，全閃存陣列獲得了指數(shù)級(jí)增加的IO密度和4倍以上的容量密度，完全有能力承載客戶聯(lián)機(jī)交易系統(tǒng)，讓客戶搶贏數(shù)字化轉(zhuǎn)型的先機(jī)。

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