成本、容量與永續性大突破!Seagate 推出 GenAI 時代最佳 Mozaic 3+ 平台

2024-05-30 10:04:00    編輯: TechNews
導讀 生成式 AI 加速巨量資料的產生,進而帶動從企業機房到資料中心更全面性的儲存裝置擴增與升級需求。就在企業受到機房空間、電力與預算等有限資源的限制,陷入硬碟與 SSD 擴增配比上孰輕孰重的選擇關頭之際...


生成式 AI 加速巨量資料的產生,進而帶動從企業機房到資料中心更全面性的儲存裝置擴增與升級需求。就在企業受到機房空間、電力與預算等有限資源的限制,陷入硬碟與 SSD 擴增配比上孰輕孰重的選擇關頭之際,Seagate 全面推出結合突破磁錄密度(Areal density)、材料、光學、電學及晶片的各種先進技術,並在容量、能耗與成本上有重大突破的 Mozaic 3+ 平台,為身處 GenAI 時代的企業提供最全面性的儲存解決方案。

除了 5G、IoT 等趨勢的強力帶動外,近年來各式各樣的生成式 AI 應用遍地開花,更導致巨量資料的產生,這一切全因為生成式 AI 徹底改變了人們創建、歸納與整理大量資料的能力。由於 AI 能夠充份利用大量非結構化資料來提升訓練和推論的結果,這使得人們可以文字或語音輸入等更簡易的方式無中生有地產生全新的圖文資料,並能將過去管理與存取困難且成本高昂的龐雜資料歸納整理成為更有用的資訊以及更有價值的見解。

ZB 級巨量資料來襲!拓展儲存容量已成企業與資料中心最大機遇與挑戰

根據 Seagate 預測,2027 年全球所產生的資料量將高達 291 ZB,但卻只有不到 10% 的資料被儲存,甚至總產出的資料量與能被儲存的資料量之間的差距也越來越大,這再再凸顯出當前儲存容量遠遠不足的難題。Seagate 強調,建置、營運和擴建資料中心已然成為當前企業客戶面臨的最大機遇與挑戰之一,對此,企業必須以不斷降低的每 TB 成本與資源衝擊來快速提升儲存容量。Seagate 台灣區總經理黃又青表示:「各式各樣由 AI 生成的內容正在重塑各個領域的儲存需求。其中,生成式 AI 所產生的資料量目前佔總資料量不到 1%,但據 Gartner 預測,此一比例將在 2025 年成長至 10%。進入 GenAI 時代,儲存容量擴增腳步必須跟上大量資料產生的速度才行,同時企業還須全面性的考量總持有成本、性能,以及工作負載需求等層面,以做出最佳決策,並藉此從龐大的資料集中挖掘珍貴的洞察與商機。」

由 GenAI 引燃的資料爆炸不僅帶來了掌握更複雜資料引力(Data Gravity)問題的新挑戰, ZB 級規模的巨量資料更為今後資料中心帶來建置、成本及電力上的挑戰,這也為儲存領域創新技術與產品的突破帶來新契機。

硬碟會和 SSD 共存,資料中心 EB 級儲存將由硬碟主導

基本上,大型企業以及超大規模雲端及資料中心儲存架構會傾向選擇兼具容量、性能和成本最佳化的儲存方案。在資料中心裡,各具優勢的硬碟與 SSD/Flash 儲存設備將會共存。但大規模部署的硬碟性能特別受益於其極度平行的存取方式,因此能滿足包括 AI 和機器學習在內的大多數工作負載。再加上磁錄密度技術的創新,硬碟將繼續主導資料中心 Exabytes(EB)等級規模的儲存發展。

除了可滿足多數供做負載需求的優勢外,HDD 可透過更具成本優勢方式,有效率的滿足持續增長的儲存容量需求,根據《日經》報導,2028 年 SSD 與 HDD 單位容量價差將拉大到 6.7 倍。隨著生成式 AI 的崛起,硬碟變得更加不可或缺。這是因為生成式 AI 所生成的大量資料不僅需要被儲存,而且需要被頻繁的讀寫和處理。面對這樣的需求,硬碟提供了相較快閃儲存設備更低的儲存成本、更大的容量,以及更可靠和穩定的表現,因此成為儲存這些大量資料的理想選擇。

Seagate 推出創新磁錄密度技術,當前最簡單有效的擴增容量方案

為了解決巨量資料的儲存需求,硬碟容量的突破勢在必行。目前大致上有增加碟片與增加磁錄密度兩種方式來提升硬碟容量。雖然增加更多碟片、磁頭和電子組件也能提升硬碟容量,但往往也會增加能耗、材料/購置/營運成本,以及資源使用量和溫室氣體排放。

反觀 Seagate 透過創新性磁錄密度技術,在現今資料中心以更簡單、更有效、更符合成本效益的方式提升儲存容量。隨著磁錄密度的增加,硬碟可在同樣的物理尺寸下實現更大的儲存容量,有效降低每單位儲存容量的成本,同時降低資料中心或個人用戶的能源消耗,進而發揮永續、節能等效益。

Mozaic 3+ 硬碟優化資料中心,容量翻倍、每 TB 耗電量與碳排放減半

為了滿足 GenAI 等應用所帶來指數級增長的資料儲存需求,擁有世界上最高磁錄密度 HAMR 技術的 Seagate,在上個季度已推出 Mozaic 3+ 硬碟,並且制定了以突破 50TB 為目標的四年產品發展藍圖。

再據《日經》報導,HDD 容量年均成長速度,因新儲存技術的引進,2020~2023 年之間為 1.4TB,2024 年起將提高 2.2 倍達到 3TB。這個讓單碟容量突破 3TB 的新儲存技術,指的就是集結 HAMR 等多項先進技術的 Seagate Mozaic 3+ 平台。

不僅如此,透過將傳統 16TB PMR 垂直磁性記錄硬碟升級成 30TB Mozaic 3+ 硬碟,便可在相同的佔地面積內讓資料中心的儲存容量翻倍,在大幅降低儲存購置與營運成本的同時,平均每 TB 耗電量可降低 45%,每 TB 的實體碳排放量更可減少 55%。未來幾年內,Seagate 將進一步提升單碟儲存容量至 4TB、5TB 以上,企業得以發揮最佳化的成本與能耗控制,更有助於實現永續發展目標。

四大關鍵技術加持,實現材料、光學、電學與晶片的重大突破

Mozaic 3+ 平台採用的 HAMR 整合了以下四大關鍵技術。首先是實現材料突破的「超晶格鉑合金碟片」(Superlattice Platinum-Alloy Media)技術,這個業界首創的硬碟碟片結構,大大提升了碟片的磁矯頑力(Coercivity),進而達到精確資料寫入和前所未有的位元穩定度。

其次是結合精湛微型化和精密工程技術進而實現光學突破的革命性「電漿寫入磁頭」(Plasmonic Writer)技術,這項技術的核心是使用奈米光子雷射(Nanophotonic Laser)在碟片表面上產生極小的熱點,以確保穩定可靠的資料寫入。Seagate 計劃將奈米光子雷射整合到電漿寫入磁頭子系統中。Seagate 執行長 Dave Mosley 表示:「Seagate 內部為 Mozaic 3+ 研發出這項獨一無二的雷射技術,將能更進一步提升效率和良率,有助快速擴大量產規模。」

除了突破性的寫入磁頭外,讀取磁頭也需要進化,於是便有了實現電學突破的「第 7 代自旋電子讀取磁頭」(Gen 7 Spintronic Reader)技術的推出,該技術結合了量子科技,採用了世界上體積最小、靈敏度最高的磁場感測器。最後是實現晶片突破,並被視為推動硬碟發展骨幹元件的「12 奈米整合式控制器」(12nm Integrated Controller)。為了有效協調整合上述各項技術,Seagate 自主開發了這個客製化的系統單晶片(SoC),這顆精密的特定應用積體電路(ASIC)的效能表現可達過往解決方案的 3 倍。

面對 GenAI 所帶來的資料爆增難題,當前企業的最大挑戰莫過於如何在兼顧優化總持有成本(TCO)與永續發展目標的同時,有效擴展能隨時生成、並存取更有價值資訊與見解的儲存基礎設施。

當傳統 PMR 技術需要 9 年的時間才能實現碟片容量翻倍的目標,透過 Mozaic 3+ 技術則預期能在不到 4 年的時間就辧到,再再凸顯出該平台完美展現了磁錄密度技術進展的真正突破。Seagate 以 Mozaic 3+ 的技術創新顯示了硬碟能以更具成本效益的方式為資料中心儲存 ZB 級別的資料量,進而讓資料中心能在成本、規模和永續性之間取得平衡,這更無疑是進入生成式 AI 時代裡企業勝出的一大關鍵。

(圖片來源:Seagate)



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