256TB的存储革命:华为新一代SSD如何重塑智能时代数据基石

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当人工智能、5G/6G、AR/VR等技术加速重构世界,数据正成为驱动文明进步的核心引擎。华为预测,到2030年,全球年新增数据将较2020年增长23倍,人工智能存力更是需要实现500倍的跃升。海量数据的存储、高速流转与安全留存,成为制约产业升级的关键瓶颈。

在这样的时代背景下,华为第六届“十大发明”评选中,新一代超高容量和性能SSD的诞生,以全栈创新打破行业极限,为智能世界构筑起坚实的数据存储底座。

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技术突破:全栈创新铸就存储标杆

一块3.5英寸的标准形态硬盘,如何实现256TB的超大容量?
这相当于能存下5000部4K电影,足以满足大型企业数年的核心数据存储需求。华为研发团队通过硬件与算法的双重创新,完成了这场“空间扩容术”。

在硬件层面,“颗粒直接上板技术”颠覆传统封装模式,不仅让SSD内部空间利用率大幅提升33%,更减少了颗粒与主板间的信号损耗,实现容量与性能的同步提升。

在算法领域,张霁团队独创的“盘控空间协同整理算法”,打破了存储行业长期存在的固有思维。传统存储设备的预留空间的固定分配模式,导致1TB存储实际可用往往不足900GB,这一难题多年来无人攻克。华为团队提出动态分配预留空间的创新思路,通过打破系统与盘的物理隔离,让预留空间实现灵活流转,最终让用户可得容量增加12.5%,让存储空间像海绵里的水一样,被充分利用。

AI训推、边缘计算等场景对数据读写速度的要求日趋严苛,传统存储介质早已难以跟上节奏。华为新一代SSD通过先进封装工艺、软硬芯协同与算法融合的全栈创新,实现了性能的倍级突破。

相较于机械硬盘HDD“快递驿站式”的逐片查找读写,SSD“智能快递柜式”的直接访问本就具备先天优势。而华为的技术升级更让这种优势极致放大——数据读取延迟大幅降低,连续读写速度实现质的飞跃,能够轻松应对AI训练中大规模数据并行处理、双十一购物节等峰值场景下的数据洪流,让“数据即取即用”成为现实,为高性能计算、智能终端等领域的创新提供了强大支撑。

存储容量越大,数据安全与故障恢复的挑战就越严峻。传统超大容量存储设备一旦出现故障,往往需要整体更换,数据重构耗时长达15天,给企业带来巨大损失。华为团队从中国宋代“隔仓造船法”中汲取灵感,首创“隔水仓故障隔离”技术,彻底改写了这一局面。

该技术通过介质颗粒分区设计,将SSD划分为多个独立“隔水仓”,即使某一分区或主板出现故障,也不会影响整体设备运行。由于主板故障占SSD故障的80%以上,这种设计可通过软件快速定位故障主板,仅需更换主板即可恢复使用,无需重构全部数据。这一创新不仅将数据恢复时长从15天压缩至1小时,更将故障替换成本降低90%以上,在实现极致可靠性的同时,大幅提升了存储设备的全生命周期性价比。

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发明故事:从“异想天开”到行业标杆

新一代SSD的发明团队核心,是华为第一批天才少年之一的张霁。从博士阶段到博士后研究,再到加入华为并赴瑞士冯诺依曼研究所交流,张霁始终深耕数据存储领域。对他而言,将热爱的事业作为职业,是持续创新的最大动力。“我很希望能够一直在一个我热爱的领域里面,持续去深耕,比如数据存储这个领域。”这份执着让他在面对诸多技术难题时,始终保持着攻坚克难的热情。

“一杯咖啡吸收宇宙能量”是华为倡导的创新文化,也是张霁团队实现突破的关键。在研发过程中,多个核心创新都源于跨领域交流带来的灵光一闪。盘控空间协同整理算法的思路,诞生于与高校教授的深入探讨;而“隔水仓故障隔离”技术,则是对古代造船工艺的现代科技转化。

这些如今的行业标杆,在最初提出时都曾遭遇质疑。当张霁提出动态调整预留空间的想法时,业内专家普遍认为“不可能实现”,但他带领团队反复论证、持续试验,最终用实际成果打破了固有认知。这种“异想天开”的创新勇气,加上介质应用、芯片、硬件、算法等多团队的通力协作,让看似不可能的技术构想逐步落地为成熟产品。

华为的创新始终坚持科学技术和客户需求双轮驱动,新一代SSD的研发全程贯穿这一理念。从AI企业对大容量高速存储的迫切需求,到中小企业对故障恢复成本的敏感诉求,再到消费级用户对实际可用空间的期待,都成为技术突破的方向。

张霁团队用“在三峡大坝发射火箭”的生动比喻,诠释了这项发明的核心挑战:既要像三峡大坝蓄水一样实现海量存储,又要像发射火箭一样具备超高性能,还要像精准回收火箭一样实现可靠控制。这种以客户实际痛点为靶心的创新,让技术不仅具备领先性,更具备强大的商业价值和应用前景。

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产业价值:赋能千行百业的智能升级

作为全球ICT产业的领先技术贡献者,华为新一代SSD的诞生推动了整个存储行业的技术革新。其256TB的超大容量、倍级提升的性能以及极致可靠的故障处理能力,重新定义了固态存储的行业标准,倒逼行业内其他企业加速技术研发,推动SSD在容量、性能、可靠性等维度的全面升级。

同时,华为通过专利授权、技术分享等开放举措,让存储技术创新的价值惠及全行业。截至2024年底,已有48家《财富》世界500强企业直接或间接获得华为的授权许可,华为在存储领域的专利布局正持续为产业发展赋能。

新一代SSD的技术优势,使其能够适配千行百业的存储需求。在AI领域,它为大规模模型训练提供了高速稳定的存储支撑,让数据处理效率大幅提升;在大数据领域,超大容量设计满足了海量数据的长期存储需求,让长尾数据的激活与利用成为可能;在文物保护等领域,它实现了文化遗产的数字化永久保存,让敦煌文物等珍贵遗产得以跨越时空传承。

从消费电子到企业级应用,从工业互联网到智慧医疗,新一代SSD正作为核心数据基础设施,为各行业的数字化转型提供坚实保障,成为推动智能世界建设的重要基石。

华为始终秉持“开放驱动创新”的理念,在存储领域的创新也不例外。新一代SSD的研发过程中,华为不仅整合内部多团队资源,还积极与外部专家、高校开展合作,充分体现了开放协作的创新模式。

同时,华为通过开源社区持续贡献存储相关技术,OpenHarmony、openEuler等社区的蓬勃发展,为存储技术的生态化演进提供了广阔平台。这种开放创新的姿态,既让华为的存储技术快速迭代,也让产业伙伴共同受益,构建起良性循环的产业生态。

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生态与愿景:数据时代的存储使命

华为对存储技术的深耕,是其长期坚持研发投入的缩影。华为每年将收入的10%以上投入研发,2024年研发投入更是达到1797亿人民币,占全年销售收入的20.8%。近十年累计研发费用超过12490亿人民币,持续的高投入为存储技术创新提供了充足保障。

在专利布局上,华为全球共持有有效授权专利超15万件,其中在存储相关领域的专利积累,为新一代SSD的研发奠定了坚实基础。这种长期主义的技术投入,让华为在存储领域不断实现突破,成为全球存储技术创新的引领者。

华为坚信,尊重和保护知识产权是创新的必由之路。作为专利许可方,华为2024年专利许可收入约为6.3亿美元;作为被许可方,其历史上累计支付的专利许可费约是累计许可收入的三倍。这种平衡的知识产权策略,体现了华为对行业规则的尊重与践行。

未来,华为将继续通过专利授权、交叉许可、技术开源等方式,与产业伙伴共享存储技术创新成果,推动构建公平合理、开放包容的知识产权保护氛围,实现产业的共同发展。

“过去100年,工业革命的基础是水、电等基础设施;未来,智能世界的基础将是数据基础设施。”张霁的这一判断,道出了存储技术的核心价值。在数据成为核心生产要素的时代,存储不仅是数据的“容器”,更是数据价值转化的“桥梁”。

华为新一代SSD的诞生,不仅解决了当前数据存储的痛点,更承载着推动人类文明进步的使命。从敦煌文物的数字化保存到AI技术的持续突破,从企业的高效运营到个人的智能生活,华为存储技术正以创新之力,守护数据安全、释放数据价值,为智能世界的建设注入源源不断的动力。

未来,华为将继续秉持开放创新的理念,深耕存储技术领域,以更先进的产品和解决方案,赋能千行百业的数字化转型,与全球伙伴一同构建数据驱动的智能未来。