数据存储解决方案市场前景

数据存储解决方案市场前景

存储器行业市场发展现状分析在新兴技术驱动下，存储主要面对的是云计算、大数据和人工智能等大规模数据应用场景。相较于传统存储，源于大型互联网数据中心的软件定义存储技术，天生具有的可扩展性以及灵活性，数据存储行业为新基建时代带来了革命性的数据储存手段。伴随着信息产业的迅猛发展和普及，数据存储技术已成为现代信息产业架构中不可或缺的底层基座。然而，日益增长的数据存储需求，要求数据存储技术在介质、架构、协议、应用与运维模式等数据存储行业方面不断发展演进。当前数据资源已成为关键生产要素，更多的产业通过利用物联网、工业互联网、电商等结构或非结构化数据资源来提取有价值信息;而海量数据的处理与分析均要求构建大数据中心。近年来，伴随着互联网的快速发展以及在各行业的渗透，互联网行业的IDC需求仍是推动中国数据中心（IDC）业务市场规模绝对值增长的主要驱动力，数据存储行业市场始终保持市场规模量级的增长。在区域市场中，由于北上广地区禁限政策的出台，数据中心布局范围逐渐向周边区域延伸，以满足区域市场内IDC业务需求。如今，数据存储正在进行数字化转型的企业需要具备能够支持不断增长的数据量和数据速率的能力。因此，对于面向未来的数据中心来说，数据中心和IT设施团队需要符合可持续投资战略的正确技术。最开始的阿里巴巴互联网数据仓库建设，几乎就是中国工商银行的缩小版，互联网的数据从业人员几乎全部来自国内各大银行或电信行业，或者来自国外类似微软、yahoo这样的传统IT企业。随着分布式技术的逐渐成熟和工业化，互联网数据仓库迎来了飞速发展的春天。现在，抛弃大型机+关系型数据库的模型，采用分布式的服务器集群+分布式存储的海量存储器，无论是从硬件成本、软件成本还是从硬件升级、日常维护上来讲，都是一次飞跃。更重要的是，解决了困扰数据仓库发展的一个非常重要的问题，即计算能力不足的问题，当100～200台网络服务器一起工作的时候，无论是什么样的大型机，都已经无法与之比拟了。以阿里云（阿里巴巴集团数据中心服务提供者）为例，近1000台网络服务器分布式并行，支持着每日淘宝、支付宝、阿里巴巴三大子公司超过PB级别的数据量，随着技术的日益成熟和硬件成本的逐渐降低，未来的数据仓库将是以流计算为主的实时数据仓库和分布式计算为主流的准实时数据仓库。网络附属存储器（NAS）市场发展概况由于计算机存储技术的飞速发展，如何快速高效地提供数据成为存储技术新的突破口。在RAID技术实现高速大容量存储的基础上，网络存储技术的出现弱化了空间限制，使数据的使用更为简便自由。作为数据存储设备之一，NAS是一种连接在网络上的专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而达到释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资的目的，具有成本较低但运行效率较高的特点。全球数字化推进的时代背景下，以5G为代表的通信网络技术的进步及智能移动设备应用场景的增加，使数据备份、数据管理的需求大幅提升，从而推动了NAS市场的增长。根据MarketsandMarkets数据，2020年NAS市场规模为232亿美元，预计到2025年，NAS市场规模将达到2025年的480亿美元，年均复合增长率达到15．7%。数据存储行业面临的机遇与挑战（一）数据存储行业面临的机遇十四五开局以来，多次对数字经济发展做出部署，数字经济上升至国家战略层面。在此推动下，数字经济在经济发展中的领跑地位持续彰显；数字产业化发展势头强劲，成为数字经济发展新动能；产业数字化应用加速落地，赋能传统产业焕发新活力；数字治理力度空前，数字生态日趋完善，数字经济步入高质量和健康发展的新阶段。十四五规划纲要将加快数字化发展建设数字中国单独成篇，并首次提出数字经济核心产业增加值占GDP比重这一新经济指标，明确我国数字经济核心产业增加值占GDP的比重由2020年的7．8%提升至10%。为深入贯彻部署，2021年12月，网络安全和信息化委员会印发《十四五国家信息化规划》，对十四五时期信息化发展作出部署安排。《十四五数字经济发展规划》明确了推动数字经济健康发展的指导思想、基本原则、发展目标、重点任务和保障措施等。各地方政府亦紧抓数字经济发展的机遇窗口期，完善顶层设计，制定和出台了十四五时期有关数字经济发展规划，明确目标、行动和措施等，营造良好的数字生态，进一步释放数字经济发展红利。随着规划的深入落地，政策将继续引导市场加快数字基础设施建设，在包括5G、工业互联网、大数据中心、人工智能等领域持续推动新基础设施投资计划，鼓励用户投资于数据中心和IT基础设施，作为IT建设的底层基础设施，存储产业将迎来重要发展机遇。随着AI，大数据，云计算，边缘计算等信息技术的发展及传统行业的数字化转型升级，以及AIoT带来的终端数量快速上升，全球数据总量呈现几何式增长。根据IDC报告显示，全球数据圈（以数据圈代表每年被创建、采集或是复制的数据集合）将从2020年的64ZB增至2025年的180ZB，年复合增长率为23%，到2025年，中国数据总量将达到41ZB，约占全球总量的四分之一，成为全球最大的数据圈。作为数据的载体，存储器对于企业实现数据价值的重要性不言而喻，高速增长的数据量给存储行业带来广阔的增量需求。据Gartner数据，2020年全球存储器收入相比2019年增加135亿美元，占2020年整个半导体市场收入增长的44%，存储器约占整个半导体行业产值的27%。近年来国际竞争形势不断升级，解决数字经济关键技术领域问题、推进我国自主可控，已成为国家信息安全建设的重点任务。存储产业是数字经济的底层基础设施，其自主可控是实现国家信息安全的重要基石。经过多年的发展，我国在固态存储关键核心部件DFlash、存储控制器芯片、DRAM、CPU等领域逐步实现了产业化，为实现国产自主可控夯实了产业基础。自主可控技术的逐渐成熟，带动国产化先行领域政军行业的数字化体系率先实现自主可控替代。除政军系统外，金融、能源、电信等重点行业也开始推进各自自主可控进程。未来数年，我国进入自主可控产业发展的黄金期，产业链相关国产厂商将迎来重大发展机遇。（二）数据存储行业面临的挑战固态存储行业属于典型的技术和人才密集型行业，在新材料、集成电路设计、先进工艺应用、先进封装设计等方面对人才的创新能力和工程技术能力要求很高，人才培养周期长。相对于固态存储产业发展成熟的欧美、日韩和中国台湾等，大陆起步较晚，经验丰富的高端人才稀缺。而从海外引进高端人才又面临来自境外政府和企业的限制。在市场需求增长、国家政策支持等利好因素下，我国固态存储产业进入发展快车道，而高端技术人才的欠缺，已成为制约行业持续健康稳定发展的重要因素。从全球范围来看，目前固态存储关键核心部件DFlash、存储控制器芯片、DRAM的主要市场份额及核心生产技术仍集中在三星、西数、铠侠、美光、SK海力士、英特尔等国际存储知名企业手中，这些知名企业经历了数十年国际化竞争的洗礼，在专利布局、技术储备、人才储备、资源储备方面均建立了较强的竞争优势。国内相关行业起步晚，缺乏国家级共性关键技术创新平台，产业生态体系建设有待加强，仍处于成长阶段，虽然长江存储等DFlash原厂已经实现128层堆叠DFlash的量产，但整体与国际存储知名企业在技术和市场份额方面仍存在显著差距，尤其是在企业级等高端市场国内企业仍然缺位。作为IT基础架构的核心之一，存储与计算层、网络层、应用层之间的关系密不可分，存储系统必须与服务器、操作系统、数据库、网络和云平台等协调配合，才能发挥出系统的整体性能。尽管国产自主软硬件产品不断取得突破，但国产厂商之间发展参差不齐，产品间兼容适配、互联互通以及产业链不同层面间的融合度和协同性仍有待加强。数据存储行业产业链有数据的地方就有存储，大存储行业产业链可大致分为存储芯片/元器件/核心软件、存储整机和解决方案、系统集成与存储服务三个层次。上游包括通用芯片/元器件（比如CPU、内存、连接器等）、存储专用芯片/元器件（比如HDD、SSD、SAS芯片等）、存储核心软件三类；中游主要是存储整机和解决方案，包括企业级存储（比如SAN、NAS、多协议等）和消费级存储（比如移动硬盘、闪存盘等）；下游主要是系统集成与存储服务，即将存储产品与其他产品进行集成，以整体系统或服务方式提供给终端用户。数据统计表明，2017-2022年期间，我国数据存储行业的市场规模均保持着正增长态势，其中2017年的市场规模更是达到了3494．03亿元，2021年我国数据存储行业的市场规模增长至5983．44亿元，同比增长了10．11%。随着半导体和云计算的发展解决计算成本和计算能力问题，神经网络和深度学习在算法效率上实现突破，以人工智能、物联网等为代表的万物智能应用将使各行各业的数据量以远超摩尔定律的速率爆发增长。目前近六成的企业已成立数据分析相关部门，超过1/3的企业已实际应用大数据。随着数据集中、数据挖掘、商业智能、协同作业等大数据处理技术的日趋成熟，数据价值呈指数上升趋势，数据逐渐成为企业越来越重要的无形资产，因此使得存储行业快速升温。预计未来大数据引出的存储增量需求主要有三方面，一是数据量扩大引起的扩容需求，二是数据分析和处理产生的倍增数据存储需求，三是数据价值被发掘后，企业会对数据的安全保障投入更大的精力，进而产生更多的容灾需求和备份需求。近年来随着互联网+、移动互联网、物联网、大数据、云计算的快速发展，数据逐渐成为用户的核心信息资产。2013年美国棱镜门事件和RSA后门事件的影响持续发酵，个人隐私意识和企业数据安全意识不断提升，国家已将核心IT产品自主可控提升到战略高度，近年来相继出台了一系列鼓励信息产业自主可控的法律法规和产业政策，随着国家对信息基础设施的重视程度日益提高，相关市场的空间日益扩大，信息产业核心基础设施的趋势正在加快。近年中国外部存储市场为例，进入高端市场排名的厂商中，国外厂商占据56．5%的市场份额，国内厂商以华为、曙光、DCN、宏杉为代表，占据39．4%的市场份额；进入中端市场排名的厂商中，国外厂商占据38．0%的市场份额，国内厂商以华为、浪潮、宏杉、同有、宇视、曙光、联想、DCN为代表，占据53．0%的市场份额。因此，中国存储市场的国产化程度仍有较大的提升空间。近年来国内中高端存储市场发展较快，市场规模在不断扩大，且仍有较大空间，在政策面的大力支持下，国内厂商正在逐步扩大自身的市场份额。公司在中高端存储产品方面拥有完全的自主知识产权且已形成成熟丰富的产品组合，因此有望在未来中高端存储市场领域进一步扩大自身销售规模。一般意义上的企业存储市场特指的是企业级存储系统市场，截至2020年底，中国企业级存储市场空间50亿美元，较上年增加5．0亿美元，同比增长11．04%；预计2021年中国企业级存储市场空间达到55亿美元。存储市场按照存储架构可以分为传统企业级存储（TESS）、软件定义存储（SDS）、超融合基础架构（HCI）。2020年，中国存储市场中传统企业级存储（TESS）占比59．2%；软件定义存储（SDS）占比22．2%；超融合基础架构（HCI）占比18．6%。存储市场按照存储介质可以分为全闪存储（AFA）、混闪存储（HFA）、全机械盘存储（HDD）。2020年，中国存储市场中混闪存储占比53．2%，全机械盘存储（HDD）占比28．6%，全闪存储占比18．2%。数据存储市场需求层次分析目前，Internet上的数据量爆炸性增长，数据总量呈指数上升，IDC数据中心存储系统必须具有足够的容量以适应不断增长的数据量。存储系统不光要有大量的现实容量，还应该具有很好的可扩展性，能根据数据量的增长提供无缝的、不停机的容量扩充。信息是具有时效性的，对于企业而言，及时获得所需数据非常关键；对于ICP而言，较高的访问速度是服务质量的重要指标。对于宽带应用，存储系统的带宽要与网络带宽相适应。因此，存储系统的响应速度和吞吐率是IDC数据中心存储系统应该密切关注的问题。从历史上看，计算机速度的瓶颈已逐渐从20世纪80年代的CPU和90年代的网络带宽转移到I/O子系统。因此，要提高IDC数据中心存储系统的整体性能，存储系统的性能提高是一个关键问题。IDC数据中心存储系统存储了企业大量的关键数据，因此，必须保证这些数据始终是安全可用的。在任何情况下，例如系统产生错误或遇到意外灾难，数据都不能丢失。系统应具有快速故障恢复能力，保证应用系统永不停机（7×24小时不间断工作），数据始终保持完整性和一致性。IDC数据中心存储系统保存着大量的业务数据。对这些数据的管理不光体现在应用层的管理，还体现在存储系统的管理。这主要表现在集中的自动化管理，如数据按特定规则的备份、对系统性能和流量等特性的监测、存储设备的负载平衡等。现在磁盘、磁带的存储容量每年增长1倍，基本上能适应数据的增长。在IDC数据中心存储系统，存储任务是由以上述技术为基础构成的存储系统来完成的，主要有问问通、磁盘阵列、磁带库和光盘库。新出现的SAN（存储区域网）、NAS（附网存储）和集群存储等新的网络存储结构为存储系统容量和性能的扩展提供了有力的支持。另外，数据共享技术在一定的条件下可以缓解容量问题。对于高性能方面，在单个磁盘读写性能提升空间有限的前提下，并行I/O技术和Cache技术成为主角。并行I/O技术目前在国际上正被广泛研究，像磁盘阵列技术、多通道技术等已得到广泛应用。目前研究的重点是大规模并行I/O和多级存储技术，它们主要是从存储系统的整体结构入手，利用SAN和集群等技术进一步提高存储系统的整体性能。对于Cache技术，针对不同的应用（如数据库中事务处理方式、WWW方式等）采用合适的数据预取策略正被广泛应用。此外，采用光纤通道技术作为新一代存储接口已成为趋势，促进了存储系统性能的提高。对于数据可用性问题可从多个层面进行讨论。磁盘阵列是一种最基本的高可用存储技术。在IDC数据中心存储系统，应选择双电源、双控制器、没有单点故障的磁盘阵列。对于系统层面，集群、SAN等技术也可以大大促进系统可用性的提高。另外，Standby技术、系统整体冗余、远程实时备份和灾难恢复等技术也是高可用性存储所不可缺少的技术。数据共享、无缝扩展、实时备份、容错技术、系统监控、流量控制、远程数据备份、灾难恢复等无一不需要相应的软件进行保障。对于IDC数据中心存储系统，高效、稳定、安全的问问通存储软件是必不可少的，而这一点过去往往被人们忽视。现在，人们已开始认识到存储管理的重要性。着名IT企业，如IBM、Compaq、HP等，均推出了自己的存储管理软件，专业的存储软件公司，如VERTIAS公司，在存储软件方面更有全线的存储管理软件可供选择。存储器行业产业链分析存储器行业产业链上游主要为材料及设备供应环节；中游为存储器生产供应环节；下游广泛应用于计算机、消费电子、网络通信、汽车电子、智能终端等各个领域。半导体材料是存储器主要原材料之一，在国家鼓励半导体材料国产化的政策导向下，本土半导体材料厂商不断提升半导体产品技术水平和研发能力，逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局，推进中国半导体材料国产化进程，促进中国半导体材料行业的发展。据资料显示，2021年我国半导体材料行业市场规模达119．3亿元，同比增长22．2%。数据存储行业需求市场现状几十年来，传统的存储设备更新换代，身形由当年的巨大越变越小，容量却从当年的微小越变越大。同时，存储速度大幅也得到提升，不可同日而语。从最原始的打孔设备到磁带设备，再到软盘、光盘、硬盘、磁盘阵列和固态硬盘，存储成本已经大大降低，传输速度和效能大大提高，大数据信息时代已经来临。如今，机械硬盘（磁盘）、固态硬盘存储容量已达到TB的级别，主流的存储器芯片DRAM、SDRAM、FLASH等存储设备的寿命越来越长，体积越小、速度越快而功耗越小。就目前PC内存市场来说，更高密度、更大带宽、更低功耗、更短延迟时间、更低成本的主流DRAM仍是不二之选。而在通信领域、消费领域、计算机领域，FLASH已经崛起，成为目前最有潜力，发展最快的存储器芯片产品。存储器作为电子产品的数据存储支撑，在整个产业占有核心地位。20世纪50年代，存储器由于它体积庞大，还仅仅只能运用于大型计算机。而随着整个存储器行业面临的趋势呈现出交付的比特单位持续上升、存储器价格持续下跌以及新的应用不断要求更高的存储密度等特征，如今的存储器顺势发展，早已今非昔比，体积小、性能高、容量大，使存储器运用于各个领域，成为开启大数据时代的基石。数据存储行业发展情况数字经济是信息化发展的高级阶段，是继农业经济、工业经济之后更高级的经济社会形态。数据因具有可复制、可共享、无限增长和供给的禀赋，打破了传统要素有限供给对增长的制约，为持续增长和永续发展提供了基础与可能，已成为新的关键生产要素。据中国信通院的数据，2020年我国数字经济规模达到39．2万亿元，占GDP规模的比重由2005年的14．2%攀升至38．6%，2021年占比进一步提升，首次突破40%。十四五期间，我国数字经济有望维持年均约9％增速，预计2025年规模超过60万亿元。与数据经济发展相匹配的是爆炸式增长的数据量。据Statista的预测数据，到2035年，全球每年产生的数据量预计将达到2，142ZB，约为2020年的45倍。根据IDC的数据，中国整体数据量在2025年将达到48．6ZB，占全球数据圈规模的27．8%。支持数字经济发展的三大基础技术包括计算、网络和存储，分别对应各类处理器（CPU、GPU等）、5G或下一代通信网络以及数据存储行业。计算技术方面，构成算力基础的核心芯片在近年来备受关注，我国已经推出龙芯、飞腾、申威等多颗国产CPU产品；网络方面，中国已在光纤、5G网络等方面走在世界的前列。而数据存储作为数字经济的基础支柱，将在制造业转型升级、产业链安全等方面扮演更加重要的角色。（一）存储行业的产业链概况存储行业的产业链包括上游存储控制器芯片、存储介质，中游的存储模组，下游存储系统及解决方案。根据Gartner的数据，2020年我国存储产业中上游存储控制芯片、存储介质的市场规模超过1，400亿元，中游及下游的存储模组、存储系统及应用服务的市场规模超过3，400亿元，到2025年我国存储产业直接投资总额将超过万亿元规模。在存储行业产业链中，华澜微可以提供上游存储控制器芯片及其固件、中游固态存储模组、下游存储系统集成及解决方案，目前正在攻关企业级存储系统所必须的大数据硬盘阵列控制器芯片。（二）固态存储逐步成为主流存储技术数据产生