存储行业的发展与服务器行业的发展息息相关，近年来，服务器运算能力的飞速发展，尤其是物联网、云计算等新兴技术的发展都迫使包括存储介质、容量以及性能等技术需要革新，以满足复杂环境对存储的性能容量需求。未来的存储技术将向何方发展?11月19日，为期两天的第17届全国信息存储技术大会在山东济南拉开帷幕，众多中科院专家、高校教授与知名存储厂商汇聚一堂，共同讨论新环境下的存储发展方向。
第17届全国信息存储技术大会现场
服务器CPU发展前瞻——硅基芯片三维化
存储技术与服务器行业技术密切相关，不可能脱离服务器行业的需求而独立发展。要确定存储行业技术的发展方向，就必须要首先了解服务器尤其是CPU技术的未来发展方向。在本次大会上，来自中科院的知名专家沈绪榜院士就服务器CPU技术的发展做了简要概括。
中科院沈绪榜院士演讲
沈绪榜院士认为，在计算机行业，遵循摩尔定律是非常重要的。自CPU芯片技术问世以来，便开始了计算机的嵌入融合应用。嵌入融合的应用正在使计算设 备无限小，在未来，包括目前正处于起步的神经元芯片、化学计算机以及硅芯片的三维化技术等都将使得数字计算机从逻辑化朝向人性化发展。
晶体管将我们从电子管中解放出来，芯片制造技术发明之后，计算机按照摩尔定律不断发展。据沈绪榜院士介绍，预计到2017年，微电子学的芯片制造技术特征尺寸将达到它的物理极限，而量子计算的制造技术的发展，将是高性能并行计算的未来。
沈院士认为，移动通信和云计算的兴起将推动半导体业进入新的发展周期。随着消费半导体技术的成熟，半导体技术的应用将有望从娱乐、媒体内容消费等向 人体健康、清洁能源、环境保护以及其他领域拓展。而计算机的小型化取决于芯片的的制造技术和计算机的组装技术。而芯片制造技术将从晶体管和互连线两个方面 发展。
晶体管制造技术自1947年问世以来，就不断向着小型化的方向发展，英特尔公司于2003年推出了应变硅，2007年有推出了高 -K金属栅极。而在这其中，2002年发明的三栅极3-D晶体管是一种真正革命性的突破，在2011年5月，英特尔正式宣布将投产此技术，即人们耳熟能详的Ixy Bridge 22纳米芯片。类似“绿色”晶体管的新型晶体管有望为半导体业面临的问题提供解决之道，支撑半导体业未来继续为改善人类生活发挥作用。
互连线制造技术由来已久，最开始使用的是稳定性好的铝互连技术。1997年，IBM的铜互连技术开发成功，是芯片互连技术的突破性变革。据沈院士介绍，现在IBM公司又开发成功了硅直通(TSV，Through Silicon Via)3-D集成的互连线技术。
沈院士认为，计算机的民主化将加速人类从工业社会进入知识社会;机器人的人性化，体力劳动将更多地由机器人完成，人则以智慧“安身立命”;而硅基芯片的三维化，微电子技术将仍然是知识社会的主要物质基础。
云安全的发展将变得越来越重要
由于存储性能的发展难以跟上运算能力的发展，并且数据的海量增长也让存储性能瓶颈日益凸显，由此应运而生的云存储将是最有望解决这些难题的首选技术。清华大学计算机系的舒继武教授认为，云计算将对数据中心产生深远的影响。
清华大学计算机系舒继武教授
据舒教授介绍，目前的很多云存储应用都是在访问层为用户提供服务，云存储访问层的服务主要分为面向个人和面向企业两大类。面向个人的云存储服务包括数据共享同步的网盘、在线文档编辑;而面向企业的云存储服务主要集中在归档和诸如视频监控等行业应用领域。
据一项调查报告显示，在对云存储使用情况的调查中，在所有接受调查的用户中，有79%用户目前仍未使用云存储，其最主要的原因就是云存储的安全问题。舒教授认为，云存储安全问题是所有云存储的共性，最突出的问题包括两点，及数据私密性问题和数据可靠性与可用性问题。
舒教授表示，不同的云存储应用对安全都有这两点需求，但是具体到细节上可能存在差异。云端安全问题包括两个层面，一是技术层面安全;而社会层面的安 全。从安全问题在云端系统中的分布来看，云端安全可以包括基础架构安全、虚拟化技术安全、云存储安全以及云应用安全在内的诸多问题。
而社会层面的安全其实是云计算及云服务所面临的最大挑战和最难逾越的障碍。这里面包括政府的相关法律法规是否完善，相关的纠纷仲裁以及取证如何实施 等，其实质上是考验跟更深层次的社会信任和信誉机制是否成熟。缺乏信任以及信任无法获得有效监督和监控都将严重影响云计算的广泛应用和部署。
舒教授同时表示，在解决云计算与云存储所面临的安全风险可以从两个角度去分析以解决问题。从用户的角度来看，在云环境下，用户对于应用运行和数据存 储的物理环境缺乏必要管理和控制权限，所谓安全完全建立在对云提供者的信任基础之上，而没有监控和审核的信任往往又是最不安全的。因此，用户必须充分意识 到云计算这种服务模式固有的安全风险，特别是相关的法律法规还不健全，第三方监督还没有有效建立的情况下，必须考虑与云服务提供者达成详细的有约束力的契 约。
而从云提供者的角度来看，必须要应对用户、数据隔离失效风险、云服务可靠性及可用性风险等。除此之外，云提供者还必须要应对恶意用户对于云的滥用风 险，为了规避以上风险，云提供者必须对云进行系统、前面的安全加固，不仅要在网络层面，在云中部署针对性的安全防护产品，更需要从系统层面，建立完善的密 钥管理、权限管理、认证服务等安全机制。
随着云计算的不断发展，舒教授认为，云安全未来会有五大发展方面，即建立统一的标准，建立相关的法律法规，建立监督审核机制，建立查询和确认机制， 并完善取证技术。虽然云计算与云存储还是一个比较新的概念，但世界范围内的越来越多的公司和厂商参与其中，云的发展趋势非常乐观，同时云计算与云存储中的 安全与可靠性研究将是非常有价值的研究方向。
相变存储器技术前途光明
随着数据量的不断增大和运算能力的不断升级，其对存储系统的存储介质也会提出更高的要求，据华中科技大学武汉光电国家实验室的缪向水教授介绍，闪存 决定着目前的非易失性存储器市场，在2007年的全球半导体元件总体市场收入为2739亿美元，而半导体存储则占据了22%的市场份额，并且在2007年 的国内集成电路市场销售额为5624亿人民币，在这其中，半导体存储器占据了将近24%的份额。闪存广泛应用于U盘、手机卡、MP3、相机卡、电子卡以及 其他便携式通讯和信息设备之中。
华中科技大学武汉光电国家实验室缪向水教授
缪教授认为，“摩尔定律”将使传统的闪存继续有效到32纳米，一旦超过这个极限，可靠性问题将限制隧道氧化物和电介质层厚度的进一步降低，并且器件 物理将限制通道长度的进一步减小，这两大问题将限制闪存的进一步发展，人们迫切需要一种新的32纳米及其以下的新型非易失性存储器。而相变存储器经过几十 年的发展，其将成为未来的重要存储介质之一。
缪教授认为，受益于30余年硅制造技术的发展，高纯度和薄膜材料的制造，使得相变存储器普及成为可能。相比于目前传统的存储器，相变存储器其尺寸越 小，所需的电流越小，其性能更优越，因而更适合大容量和低能耗的需要;并且相变存储器的工艺步骤少，其高可擦写次数达到了十的十三次方次，而且容易与逻辑 电路兼容，长达10年寿命期以及抗辐射等特点，使得其成为下一代存储器的不二人选。
目前，国际半导体工业协会认为相变存储器最有可能取代闪存FLASH和动态随机存储器DRAM等目前的主流产品，而成为未来存储器的主流产品。据缪 教授介绍，相变存储器因其明显改善读写速度、显著地降低写时间以及较低的制造成本等优点，将直接取代快闪存储器，成为市场上的主流产品。鉴于相变存储器的 这些优点，英特尔、IBM、三星等知名国际公司都在对其进行大力研究，武汉国家光电实验室的相变存储器研究已经进入实际使用阶段，并获得了与此相关的多项 专利。
优秀论文获奖毕业生合影
除了对上述这些领域领先技术的研究讨论之外，此次大会的另一个重头戏是对诸多来自国内各个高校的有关计算机存储领域的优秀毕业生论文进行答辩，从中甄选出7篇特别优秀的论文颁奖，并将在相关刊物上发表。
