对于芯片产业链而言，2021是“芯事重重”的一年，产业厂商们摸着石头过河，在“缺芯”的压力下，市场的火热与技术人的沉稳内敛，形成了鲜明的对比。
我们都知道，芯片的设计和仿真系统离不开EDA，相比于光刻机，EDA的名声不显，但它同样重要，有人将其称为“芯片之母”。和光刻机类似的是，在整个芯片产业链中，EDA的规模不大，却支撑着芯片产业链的关键一环。
EDA的过程是芯片设计厂商进行研发的过程，包括芯片需求、架构、设计、代码开发、编译、仿真端到端的研发。EDA的研发效率决定了芯片设计的质量和速度，是整个芯片研发、制造的最核心环节。
在高端制造的芯片领域，芯片的设计仿真过程对底层数据的存储设备要求非常高，一款芯片的设计数据可能是数十亿的文件，每个只有几KB，对于芯片设计公司来说，数据处理也是一项重要能力。
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为什么高端制造必须使用专业存储？
现今一个芯片上动辄有数十亿个晶体管，需要数百甚至上千个工程师分成数十个小组进行协同研发，给芯片设计带来了艰巨的挑战。
首先是数十个项目组及成百上千个工程师如何有效协同，其次是数十亿级的小到几KB的代码文件如何支撑每秒数百万次的访问和读取，最后，一个芯片的设计文档和代码是专家们长达数月的心血和智慧，如何确保不丢失，这三大核心问题考验着存储厂商的功力。
在前端设计环节，工程师需要将源文件编译为芯片模型完成芯片设计，之后将芯片设计任务分而治之进行验证，在整个设计过程中，工程师需要多次迭代并改进设计，也就会产生大量的仿真工作，如果这个时间段存储系统出问题，几十个小时的仿真工作就付诸东流，而大量小文件的随机访问，对数据访问性能是极大的负荷。
可以看出，EDA设计场景最关键的特征是：文件数量多（动辄数十亿的文件），单个文件数据量不大（每个只有几KB），这对后台的存储系统来说是一个难题，毕竟传统的分布式文件系统解决的主要是大文件的读取；而小文件的压力就在于文件索引大，查找和遍历难，要进行有效定位多次读写是很困难的。
最好的办法就是通过专业存储实现海量小文件的高效率存取，同时性能最好可以达到大量并发访问下的低时延响应；在可靠性上做到多部件、甚至整系统，同时故障时业务无影响；当然在安全方面还必须实现数据不被窃取、泄露。
这的确是一个大挑战。
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专业存储的关键技术和能力特质是什么？
诸多公司通过华为OceanStor Dorado全闪存存储来解决这些问题，采用多控制全互联的硬件架构，FlashLink智能盘控配合算法和分布式文件系统存储和管理高价值数据。
据华为数据存储与机器视觉产品线首席科学家张国彬介绍，面对项目组协同工作的难题，华为OceanStor Dorado提供2个关键能力：
首先是配额特性，华为OceanStor Dorado可针对EDA场景为每个项目组设定其使用的存储容量、或者文件数上限，避免A项目组因为B项目组存储容量过度占用而无法开展正常的设计工作。
另一个关键特性是QoS，将每个项目组视为存储系统的一个租户，为各组分配一定的SSD、CPU、内存、网络资源，从而约束每个租户的上限性能，避免租户之间相互干扰。QoS和上面所讲的配额协同工作，保证了众多芯片项目组的高效协同工作。
最关键的是，满足这些需求的同时在性能层面，面对海量小文件的快速查找和访问难题，华为OceanStor Dorado全闪存的NAS功能通过三项关键技术，实现了比业界高30%的性能，领先同侪。
第一个关键技术是全局分布式文件系统：OceanStor Dorado将这些海量的小文件以目录为单位，均衡地分布到所有的控制器上进行处理，从而最大程度上实现了海量小文件的并发访问，解决了小文件百万次的读取和有效定位的问题。
第二个关键技术是智能布局：华为OceanStor Dorado 采用2种索引技术来管理海量小文件，元数据顺序表的布局，可以提高文件遍历的速度；使用Hash表布局，提高文件定位的速度，将海量小文件的访问时延降低到0.5ms，也就是万分之5秒。
第三个关键技术是FlashLink智能盘控配合算法：OceanStor Dorado采用FlashLink技术重构存储3000万行软件代码，并实现软件和SSD芯片的协同，从而最大程度发挥SSD的性能，达到上千万OPS（每秒文件操作数）的指标。
安全可靠是华为成立30余年的标签，在存储领域也不例外。目前来看华为OceanStor Dorado采用业界唯一的全互联高端存储架构，硬件全互联，实现所有部件都能互联互通，容忍8个控制器中的7个故障依然业务不中断。同时，采用业界最可靠的RAID-TP技术，能够容忍同一个硬盘框内3块盘同时故障而数据不丢失。
更重要的是，除了单数据中心的存储系统可靠设计外，华为还在业界首次为客户提供跨数据中心的Active-Active NAS双活容灾解决方案，从而实现7个9（99.99999%）的可靠性，我们可以这样来计算：相当于一年内最多中断3秒，并且通过将跨数据中心级可靠性扩展为2地3中心的容灾，可靠性几乎达到了极致。
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数据石油在哪儿，专业存储就在哪儿
据国际咨询机构IDC发布的《数字化世界—从边缘到核心》白皮书数据，到2025年，全球数据圈将增至175ZB，届时，中国将成为全球最大的数据圈，其中以芯片为代表的工业制造领域，其数据就绪度水平高居榜首。
事实上，不仅在芯片设计领域，在数据大爆炸时代，专业存储成为刚需，华为企业存储瞄准核心生产数据场景，可以说是政府、企业运行的根基，涵盖了金融、医疗、交通、运营商、制造等千行百业。例如银行的借记卡、信用卡、以及各种交易数据；再比如医院的挂号、就诊、取药等病历数据。
“举个例子，全国的火车票数据就存储在企业存储上，这个数据还是实时动态变化的，最高峰时一天的访问量接近达1500亿次。如果存储的性能不够高、稳定性不够强，大家随时随地线上购票就是无法想象的事；同样，现在大企业已经实现了数字化，数据贯穿公司各个生产和管理流程，一旦ERP存储出现问题、数据中断，导致订单无法执行，将造成数以亿计的经济损失。”在刚刚结束的2021创新数据基础设施论坛上，华为企业存储领域总裁黄涛这样表示。
在他看来，在不确定性、复杂性、多元性激增的时代，需要以应需而变的海纳能力，才能去融合和识别难以被洞察的数据需求，释放数据智慧，助力客户从容应对数字时代的多重挑战。
结束语
如同华为数据存储与机器视觉产品线总裁周跃峰所说，到2030年，全球每年新增数据量将突破1YB量级。有数据的地方要用存储，有存储的地方，一定要用专业存储。企业数字化转型、云、大数据正在深刻改变着全球数据产业，华为将和全球的客户、生态合作伙伴、科研工作者一起持续创新，打造世界领先的数据存储产品和解决方案。帮助企业以最快的速度存储和使用数据。
