据IDC，未来全闪存数据中心将有以下五大发展趋势：

1、未来，全闪存将会被普遍采用，承载核心业务、增值业务等多种业务场景(不仅仅局限于特定应用、工作负载);

2、全闪存数据中心可以有效推动绿色节能及可持续发展的实现，可以进一步帮助企业缩减数据中心，其空间和能耗上的开支;

3、闪存技术正持续优化，并推动数据中心网络IP化;

4、内存驱动的基础架构足够灵活，可以为工作负载提供最低的延迟，推动全闪存数据中心发展;

5、全闪存数据中心实现智能运维，助力数据全生命周期跨域部署。

趋势于优势详细分析

(1)全闪存不再只针对特定的应用和工作负载

未来的应用对于快速访问的需求正在逐年增加，企业将需要更高性能的系统以承载应用需求。同时，采用全闪存系统可以降低TCO(总拥有成本)和单位IO上的开支，并减少管理复杂性，因此，全闪存系统将不仅只针对特定的应用和工作负载，而会被普遍的采用，承载核心业务和增值业务等多种业务场景中。

核心业务全闪存化

企业的核心业务通常对系统的性能、安全性和稳定性有极高的要求，企业的IT系统需要具有快速响应能力，才能确保业务应用的流畅，少许的延迟就可能造成大量用户的流失，全闪存可以提供百万级的IOPS以及毫秒级的延迟，并具备更高的安全性和稳定性。

过去，企业对固态硬盘使用寿命问题的担忧一直存在，毕竟数据安全可靠是企业最为关注的话题，由于固态硬盘与机械硬盘不同，其使用寿命由NAND闪存的擦写次数决定，目前，TLC NAND已成为企业级固态硬盘的主流，QLC NAND也将在云、CDN和分层存储解决方案中被更多采用，随着写入算法的不断演进，可以在软件层面最大限度地延长固态硬盘的使用寿命，在实际使用和替换周期来看，固态硬盘的使用寿命并不会成为其瓶颈。同时，由于固态硬盘里不存在机械活动器件，不会发生机械故障，尤其是企业级固态硬盘，对于碰撞、冲击、震荡、等耐受力也较机械硬盘更高，因此全闪存数据中心具有更高的系统稳定性，能够降低数据意外丢失的可能。

全闪存系统非常适用于企业对于安全可靠要求极高的核心业务以及高并发应用场景，目前，全闪存在企业核心业务的使用上已逐渐普及，新端口的固态硬盘和SCM (Storage Class Memory)的引入，加之端到端NVMe网络架构，使存储系统的性能有了大幅的提升。除了主存储闪存化之外，在灾备方案中采用全闪存可以进一步提升备份速度、缩短恢复时间，从而更好地满足未来日益严苛的应用需求。

增值业务全闪存化

未来企业期待数字化基础设施帮助他们成就更多增值业务，如电子商务中应用实时翻译以促成新订单并增加用户粘性;社交网络运营者亟需快速分析用户行为来实现精准营销等等，这些数据创新应用是企业数字化转型的重要驱动力。面临海量非结构化数据以及未来企业对数据响应速度要求的日益提升，分布式是理想的解决方案。

目前，分布式已经可以承载很多业务，例如面对高并发类，如数据库、虚拟化等场景，以及面对非结构化数据的存储问题等，同时，为了更好地提高分布式架构的可靠性和成本效益，企业可以采用存算分离的架构提高资源利用率，并在存储上采用全闪存来实现高可靠性。闪存的成本下降、容量和密度大幅提升，以及性能继续突飞猛进会为行业带来巨大变化，分布式存储也正在转向采用更多的固态硬盘来降低单位性能和带宽成本，利用智能分层技术，将内存和闪存多级数据分层，提高数据读取速度，充分发挥硬件性能。

根据IDC调研显示，越来越多的用户青睐于将全闪存系统应用于二级存储，其中最主要的驱动因素是为了提高备份和数据恢复的性能和存储系统的稳定性。

企业/机构采用全闪存系统作为二级存储的驱动因素

根据IDC统计，2020年，全球范围内，在企业级固态硬盘上的支出已经超过传统硬盘，这一趋势将继续保持。

全球企业级机械硬盘和固态硬盘支出对比(单位：百万美元)，2005-2020

全球企业级机械硬盘和固态硬盘支出对比预测(单位：百万美元)，2020-2025

加速建设多个业务和应用场景下的数据保护

随着行业数字化转型的深入，业务发展和创新愈加依赖数据的稳定性、高可用性以及安全性。数据作为企业资产，其重要性被提升的同时，也面临多种威胁和风险。自然灾害、病毒攻击和非法入侵，以及系统软硬件故障均对数据安全性带来挑战，有效的数据保护已成为刚需，加速多业务和场景下的数据保护建设势在必行。

随着业务数据量呈现海量增加、种类复杂、调用频繁等特征：需要存储和使用的数据量越来越大，数据量呈现指数级增长;移动化和云化加大了各种类型的非结构化数据比重，数据类型呈现多样性特点;使用者对数据的利用越来越频繁，数据也越来越热。针对以上变化，企业数据保护面临的挑战愈加复杂，数据保护方案规划和设计需要考虑存储更多的数据、支持更多的类型、提供更好的性能、兼容和适配更多新兴应用场景。

(2)全闪存数据中心助力实现绿色节能和可持续发展

无论是国家的政策导向还是企业基于自身降本增效的考量，绿色节能已经逐步落地到企业生产和经营的方方面面，在数据中心层面，采用高密度的全闪存系统是理想的解决方案。未来，随着数字化不断深入，数据中心将成为能耗大户，为了实现数字化的可持续发展，通过采用全闪存数据中心，企业可以极大地缩减数据中心空间和能耗上的开支，由此带来的高资源利用率和高成本效益是驱动全闪存系统出货量增长的重要因素。

目前，企业对于全闪存系统采用的最大阻力在于价格因素，但从长期来看，固态硬盘和机械硬盘的价格差距正在逐步缩小，根据IDC统计，固态硬盘每GB的价格在2015-2020年期间，平均每年的降幅将达到25%，未来五年将继续保持这一趋势。IDC全球企业级基于NAND闪存的固态硬盘每GB价格预计在2020-2025年以19%的年复合增长率下降。根据企业级固态硬盘对比2.5寸10000转机械硬盘的价格趋势可以看到，每GB固态硬盘的价格在2020年是机械硬盘2.2倍左右，预计到2025年会低于2.5寸10000转机械硬盘的价格。长期来看，随着固态硬盘价格的下降，全闪存数据中心不仅具有在绿色节能方面的优势，其自身也将变得更具成本效益。

全球企业级NAND固态硬盘和机械硬盘价格趋势预测(单位：美元/GB)，2018-2025

(3)闪存技术正持续优化，并推动数据中心网络IP化

全闪存具有更高的可管理性和可维护性，同时，固态硬盘的尺寸正变得更加灵活，通常可提供多种长度、宽度和高度选项。接口方面，为了进一步缩短存储网络的延迟，NVMe协议正逐渐成为主流，固态硬盘接口将从传统的SATA/SAS过渡到PCIe(NVMe)，PCIe接口的固态硬盘可以进一步释放固态硬盘的性能，使硬件直接与CPU进行通信，提高响应速度，NVMe协议则对接口协议进行统一，从而实现多操作系统的互联互通。

全球固态硬盘接口类型占比预测，2015-2024

为了针对NVMe协议做进一步扩展，NVMe over Fabrics开始逐渐被采用。当前的NVMe over Fabrics主要有两类主流的方式，包括FC-NVMe和NVMe over RoCE，前者被采用的主要原因是FC网络是目前存储网络的主流选择，其在稳定性方面具有一定的优势，NVMe over RoCE则通过更加开放的以太网，以及带宽速度的快速演进等优势，展示出更具发展潜力的态势。NVMe over Fabrics发布已经五年，技术逐渐成熟，规模化落地实践已经具备了现实基础，作为未来趋势，NVMe over Fabrics在性能、成本等方面的优势将促使架构逐步转型，尤其可在计算和存储分离的架构中发挥出更大的优势。同时，为了实现更好的连接性和可管理性，企业可以将网络逐步转向全IP化，以获得更高的传输性能，并简化运维管理。

(4)内存驱动的基础架构在未来推动全闪存数据中心发展

随着数字化深入，企业面临新的挑战，包括由数据实时性带来的挑战。在新的业务需求下，内存驱动的基础架构(Memory-driven infrastructure)是未来发展趋势之一。内存驱动的基础架构足够灵活，可以为工作负载提供最低的延迟，并使用人工智能、机器学习、深度学习和其他较新技术为扩展工作负载提供低延迟和高程度的数据并发。

内存驱动的基础架构使用新兴的持久性内存技术来降低数据访问的延迟，同时提供极佳的性能和企业级存储管理功能，该架构利用了诸如SCM等技术，提供满足下一代应用对于实时性、可用性和功能性需求。使用SCM技术有诸多好处，虽然固态硬盘相比机械硬盘具有更高的性能，但是从内存到固态硬盘之间仍然存在延迟的瓶颈，SCM能够提供接近DRAM的性能和更大的存储容量，每GB的成本比传统的内存更低。同时，该技术的性能密度提高了其他方面效率，例如需要较少的后端存储容量，可进一步缩减全闪存数据中心部署所需的开支。

SCM技术是未来发展趋势，但目前仍然存在一些挑战，例如成本因素 - 尽管它的每GB成本比DRAM低，但在内存驱动的基础设施中使用这类存储的每GB成本确实是所有持久性存储产品中最高的，同时，有些应用程序在不进行部分重写的情况下无法充分利用这些新兴持久性内存技术的所有性能，一些支持内存驱动基础设施的软件提供了API，允许现有的应用程序在不进行修改的情况下利用这些技术以解决利用率的问题，除此之外，可靠性的验证以及架构重构带来的风险影响企业采用该技术的阻碍因素之一。SCM技术将在一些特定的场景中被率先采用，例如高实时性工作负载、分层数据解决方案和缓存应用程序等，越来越多的硬件架构也正在发展，为SCM技术的应用做好准备。

利用持久性内存解决方案打破传统的内存/存储层次架构

(5)全闪存数据中心将助力数据全生命周期跨域部署，智能运维不可或缺

未来数字化基础架构将更多与企业的业务前端进行交互，逐渐演进为跨数据全生命周期的无处不在的基础架构。多样化的部署在满足企业业务需求的同时给IT基础架构的运维管理带来挑战，通过建设全闪存数据中心，企业可以把工作负载整合到较少平台上(利用全闪存系统增加的基础架构密度)，降低管理的成本和复杂性，同时带来更高的单位性能和可靠性。

在未来数字化基础架构的管理上，企业将更多依靠人工智能进行自动化运维。AIOps将大数据和预测性人工智能/机器学习技术应用于各种类型的IT操作和管理过程中，使IT系统能够检测异常、预测故障、建议补救措施，并执行自我调节、自主IT配置、负载均衡、数据迁移、修补和其他相关调节动作。 AIOps将被频繁应用在相关性、异常和模式的检测上，并主动预测基础设施健康状况、容量需求和性能变化。AIOps正日益成为云和数字基础设施管理工具和服务的促成者，为了提高效率，大多数支持 AIOps的工具需要通过大量相关数据训练来识别正常模式和异常模式，随着时间的推移，伴随连续数据分析的数据流处理技术的创新，有望实现更高水平的自动学习。IDC认为，未来数字化基础设施在很大程度上取决于复杂的、互联的云基础设施的自我调节和自身动态优化的能力，以应对资源需求、应用程序性能和最终用户体验的实时变化，AIOps将继续发展，成为实现这一愿景的重要技术基础。

数据来源：《IDC：2021年全闪存数据中心白皮书(41页).pdf》

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