新能源汽車上熱搜啦

#我國新能源汽車產銷

連續6年世界第1#

出于上牌方便、省錢、環保等因素

越來越多朋友換車時

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

發展的“阿喀琉斯之踵”

冬季續航不足秒變“電凍車”

突然沒了電無奈停高速等

鬧心問題屢屢發生

在今年的“兩會時間”

也有關于推動新能源汽車

電池標準化的提案

可見，電池的能量密度問題

依然是阻礙新能源汽車發展的一大難題

 

在動力電池領域，能量密度就是單位質量動力電池的可充電電量（瓦時/千克），這里有兩個重要指標：電池充電效率（單位時間可充電量），電池的總可充電電量。前者反映充電時間（充電效率，跟電池功率正相關），后者反映續航里程。

例如，特斯拉Model3所使用的松下“2170”液態電池的能量密度在260瓦時/千克，40分鐘可充電80%，最大續航660公里，這是新能源純電動汽車動力電池最重要的技術指標。

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

應用到商業實踐就是15分鐘充電80%，可以續航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，中國制造2025也設定了到2025年國產動力電池能量密度400瓦時/千克，2030年達到600瓦時/千克的目標。

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

 

10年暴增40倍的數據量

最近幾年全閃存陣列一路攻城拔寨，勢如破竹地取代傳統機械磁盤陣列，這當中離不開幾個關鍵因素，包括性能飛躍、市場需求增大、成本下降、供應鏈完善等等。

這場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上使用第一代固態磁盤SSD，不惜以巨大的成本投入，來滿足部分應用的高IO吞吐率需求，創新引領企業級存儲的閃存應用。

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從全閃存陣列橫空出世、“逼迫”傳統機械磁盤退出主流市場，最終主導存儲市場，這條“芳林新葉催陳葉”之路足足走10多年的時間。

回顧IDC行業報告可以發現，2010年全球數據量剛剛突破1ZB，而2020年全球數據量預計將超過40ZB，數據呈現指數級增長。到2025年，隨著云計算、大數據、人工智能、5G、物聯網、邊緣計算的大量應用，全球數據量預計將達到163ZB。

這是今天全閃陣列逐漸取代傳統機械磁盤陣列主導核心數據存儲市場的根本原因。無論從性能還是容量的維度看，機械磁盤陣列都已經無法滿足十年來暴增40倍的數據量。

值得注意的是，相較于10年前，如今數據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結論：

10年后的今天，由于存儲技術獲得了革命性的創新，依托存儲技術的質變，客戶只使用了不過幾倍的數據中心和更少的電源，就能承載10年后40倍的數據量，甚至可以從容面對5年后相比今天4倍的數據量。

那么，到底存儲技術創新體現在哪里呢？

存儲領域的兩個密度指標

正如新能源汽車動力電池的能量密度包含兩個關鍵指標，即充電效率和電池可充電電量。現代化存儲同樣強調能量密度，存儲的能量密度也包含兩個關鍵指標：IO密度（IO/GB）和容量密度（單位機柜存儲提供的最大有效容量）。

PowerMax采用多控制器、雙活橫向擴展體系結構和行業標準端到端NVMe，將卓越的可擴展性和數據彈性與VMware虛擬化技術相結合，并將本地存儲擴展到云，為傳統的高要求工作負載（如Oracle、SQL Server和其他OLTP）以及新一代應用程序（如實時分析）提供了高級別的性能、可擴展性、整合和效率。

IO密度

IO密度是一個相對壓力指標，指在某種IO模式（比如OLTP2-HW），穩定的響應時間下，介質單位容量可吞吐的最大IO量，IO密度越高，說明磁盤介質IO吞吐能力越強。

下圖是某商業銀行客戶使用戴爾易安信高端全閃存陣列PowerMax8000進行壓力測試的結果，壓測工具是VDBENCH。

PowerMax8000由端到端NVMe和存儲類內存（SCM）構建，適用于大型企業高磁盤IO業務使用。

它的主要特性包括：

· 高達1500萬IOPS

· 響應時間不到100微秒

· 內置機器學習引擎，可進行智能數據放置

· 支持開放系統、大型機、IBM i、數據塊和文件

· 通過全局重復數據刪除和壓縮擴展到4PB有效容量

*戴爾易安信PowerMax采用英特爾®至強®處理器，該處理器可以優化工作負載，可靠性強，還有高計算力、高穩定性和高效敏捷性，幫助PowerMax為至關重要的工作負載提供支持。

混合配置SCM和SSD的PowerMax8000滿足了用戶對比測試兩種介質IO密度的要求。

最后的結論毫不令人意外，即便是32塊SCM盤與80塊SSD盤相比較，SCM依舊對SSD呈現性能碾壓。在OLTP2HW IO模式下，時延小于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密度對比值。

測試印證了SCM能夠在持續低時延條件下保持高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介質，SCM盤常用來改善系統整體I/O效能，當使用NVMe接口和采用Intel 3D XPoint等技術時，SCM盤延時更低。

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驅動器，能夠令IOPS得到有效提升，每秒持續帶寬高達350GB，使混合工作負載保持極低的延遲。

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容量密度

容量密度指在不影響應用或存儲性能的前提下，單位標準機柜可配置的最大有效容量，也可理解為全閃存陣列單機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采用線內硬件重復數據消除和壓縮技術，不以犧牲應用或存儲性能為代價，可支持DRR為4以上的有效容量對可用容量比。這完全能夠滿足單個機柜1PB以上的有效容量要求，極大提高了客戶數據中心的容量密度和使用效率。

雖然2020年全球的總數據量相比2010年翻了40倍，在線處理用戶數量和業務量均呈現指數級的增加，但通過使用SCM或FLASH SSD，全閃存陣列獲得了指數級增加的IO密度和4倍以上的容量密度，完全有能力承載客戶聯機交易系統，讓客戶搶贏數字化轉型的先機。

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