浪潮信息為元宇宙打造安全、可靠數(shù)字底座

日前，由存儲產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟主辦的“元宇宙存儲研究與實踐”第五期開放計算技術(shù)沙龍線上舉辦。元宇宙本質(zhì)是對現(xiàn)實世界和人類社會的虛擬化、數(shù)字化，數(shù)據(jù)成為元宇宙的核心要素。浪潮信息基于存儲平臺戰(zhàn)略，實現(xiàn)從SSD核心部件到集中式、分布式存儲系統(tǒng)再到場景方案的全棧創(chuàng)新，為元宇宙新應(yīng)用打造安全、可靠、經(jīng)濟、高效的數(shù)字底座，加速構(gòu)建虛實融合的、由創(chuàng)作者驅(qū)動的，共創(chuàng)、共治、共享的數(shù)字新世界。

本次沙龍聚焦元宇宙存儲主題，提出了元宇宙存儲的分類，是對“場景共同體”生態(tài)戰(zhàn)略的承襲和實踐。浪潮信息存儲產(chǎn)品線總經(jīng)理李輝曾提出面向?qū)映霾桓F的新應(yīng)用、新場景，攜手產(chǎn)業(yè)鏈伙伴打造“平臺+生態(tài)”戰(zhàn)略，提出應(yīng)用創(chuàng)新、方案共創(chuàng)、產(chǎn)品定制、市場協(xié)同、專業(yè)服務(wù)和技術(shù)整合六種模式。沙龍匯聚了中國科學技術(shù)大學許胤龍教授、鄭州大學蔣慧琴教授、華中科技大學萬勝剛教授、建信金科基礎(chǔ)技術(shù)首席存儲專家徐寧、浪潮信息分布式存儲架構(gòu)師張立強、浪潮信息首席架構(gòu)師葉毓睿等產(chǎn)學研用專家，共同探討和促進元宇宙技術(shù)發(fā)展和生態(tài)繁榮。

01

元宇宙 處在爆炸式創(chuàng)新的前夜

最近，“元宇宙”一夜爆紅，迅速火遍全球。21年，F(xiàn)acebook宣布業(yè)務(wù)布局轉(zhuǎn)向元宇宙，公司改名為Meta，被網(wǎng)友調(diào)侃“‘臉’都不要了，唯愛元宇宙”，隨后微軟宣布全面進軍元宇宙；在國內(nèi)，字節(jié)跳動也以近百億的價格收購了VR創(chuàng)業(yè)公司Pico，素有“中國V谷”之稱的馬欄山視頻文創(chuàng)園結(jié)合視頻產(chǎn)業(yè)云創(chuàng)建屬于自己的元宇宙。國內(nèi)外各大科技巨頭紛紛開啟了探索元宇宙的步伐。機構(gòu)也對元宇宙報以積極態(tài)度，Gartner預(yù)測，2026年25%的人每天將至少在元宇宙中工作、購物、學習、社交或娛樂1個小時；全球30%的企業(yè)機構(gòu)將擁有元宇宙的產(chǎn)品和服務(wù)。

熱度之下，元宇宙究竟是什么？

目前業(yè)界尚沒有明確的定義，但國內(nèi)外科技企業(yè)對其基本達成了一些共識：元宇宙Metaverse，源自1992年美國作家尼爾?斯蒂芬森的科幻小說《雪崩》，刻畫了一個既映射現(xiàn)實世界又平行、獨立于現(xiàn)實世界的數(shù)字化虛擬世界。如今元宇宙再度回到人們視野，主要是指數(shù)字宇宙，是以Web3.0為代表的下一代互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)，相比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)空間，元宇宙空間具備更好的沉浸體驗感、參與度、仿真度、包容性。業(yè)界對元宇宙有不同的期許，具體的內(nèi)容、形態(tài)眾說紛紜：VR/AR、區(qū)塊鏈、NFT、數(shù)字孿生、創(chuàng)作平臺、腦機接口、AI機器人等等，包羅萬象且不斷演變。

△包羅萬象的元宇宙

比如，數(shù)字藏品持續(xù)升溫。近兩年，NFT市場迎來爆發(fā)式增長，數(shù)字藏品玩法更是花樣百出。尤其是今年冬奧會吉祥物“冰墩墩”爆火出圈后，“一墩難求”的火爆戲碼也在NFT領(lǐng)域上演。由國際奧委會官方授權(quán)發(fā)行的冰墩墩數(shù)字藏品，僅上線半個月就已經(jīng)連續(xù)上漲了數(shù)十倍。

又如，在元宇宙里的“數(shù)字人類”。外國小哥Artur的父親5年前患癌癥去世。出于對父親的思念，Artur創(chuàng)建了一家VR公司，讓逝去的親人在元宇宙中實現(xiàn)永生。這種嘗試并非個例，在2021年7月，Joshua Barbeau用GPT-3重建了一個AI聊天機器人以復刻死去的未婚妻；2019年，78歲的美國作家Andrew Kaplan同意成為AndyBot，即成為全球首個“數(shù)字人類”。

再如，數(shù)字孿生在城市規(guī)劃、礦山開采、汽車設(shè)計、智慧校園等領(lǐng)域快速應(yīng)用。城市規(guī)劃部門可以在“元宇宙”辦公室中完成一天的工作，在數(shù)秒內(nèi)穿梭于不同地點，高效完成政府檢測驗收。中汽創(chuàng)智建設(shè)自動駕駛模型訓練平臺，在智能座艙、仿真與測試等多個業(yè)務(wù)中開展大數(shù)據(jù)分析和高性能訓練。十四五期間數(shù)字孿生校園建設(shè)逐步深入，華中科技大學將數(shù)據(jù)作為校園建設(shè)和發(fā)展的驅(qū)動力，加速建設(shè)“萬源互通”、“萬物互聯(lián)”、“萬數(shù)共融”和“萬業(yè)智能”的數(shù)字孿生校園。

△元宇宙發(fā)展階段

“元宇宙任重道遠，現(xiàn)在還處于早期，只是發(fā)展到其理想狀態(tài)的1%~2%；通往這座通天塔有多條道路，主要的有：3D互聯(lián)網(wǎng)（如VR/AR）、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、游戲等；未來將逐漸融合、殊途同歸”，浪潮信息首席架構(gòu)師葉毓睿表示。正如埃森哲在《多元宇宙，融合共治——技術(shù)展望2022》中所作的洞察：元宇宙基石正在逐漸成型，并將逐步在未來融合，創(chuàng)造全新的企業(yè)環(huán)境。在接下來的十年里，人們將見證一些極具遠見的企業(yè)塑造新的實體和數(shù)字現(xiàn)實、人和人工智能共存的世界，以及新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施推動的行業(yè)發(fā)展。

02

數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施

是元宇宙“夢想照進現(xiàn)實”的關(guān)鍵

光環(huán)之下的元宇宙，在實際發(fā)展中卻面臨諸多棘手問題和不確定性，需要冷靜而審慎的思考。比如，元宇宙具備沉浸式、低延遲、隨地、多元化（從消費級到企業(yè)級，從產(chǎn)品形態(tài)到服務(wù)形態(tài)）的數(shù)據(jù)特征（如圖3），帶動基礎(chǔ)設(shè)施的重構(gòu)。又如，元宇宙需要開放，兼容多種設(shè)備、多元數(shù)據(jù)以求更廣泛的參與，同時還需要保障數(shù)據(jù)安全。構(gòu)建新型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施是非常有必要的。

△元宇宙存儲的分類

葉毓睿表示：

數(shù)字新世界不會憑空出現(xiàn)，需要物理世界源源不斷的算力的輸入。如果把計算力比喻成元宇宙的太陽，AI算力比喻成電能；則存儲可比喻成元宇宙的大地、土壤，各種各樣的虛擬物在這里生生不息?？傆嫸裕钪嬗惺蠹夹g(shù)，包括計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全、AI五大地基性技術(shù)，以及交互與展示、數(shù)字孿生、身份系統(tǒng)、內(nèi)容創(chuàng)作、治理五大支柱性技術(shù)。

在存儲方面，元宇宙對存儲基礎(chǔ)設(shè)施提出安全可靠、巨量空間、極速響應(yīng)、跨域交互等挑戰(zhàn)。

03

元宇宙存儲 需要翻越三座大山

挑戰(zhàn)一

數(shù)據(jù)量數(shù)百倍激增。

以數(shù)字永生為例，元宇宙里，用戶可以讓已逝去的親友在元宇宙中以數(shù)字虛擬人的形象“永生”。為了實現(xiàn)這個目標，企業(yè)需要記錄大量個人數(shù)據(jù)，包括音容笑貌、對話、情緒、行為甚至心理等。最終的數(shù)據(jù)量級將是智能手機上收集數(shù)據(jù)的百倍甚至千倍。另外，在VR應(yīng)用中，頭顯從4K升級到視網(wǎng)膜級需提升10倍以上數(shù)據(jù)傳輸量。微軟飛行模擬器采集了3.7萬座機場、15億棟建筑、2萬億樹木的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量超2PB。海量、多模態(tài)數(shù)據(jù)成為元宇宙領(lǐng)域的常態(tài)。

對此，浪潮基于存儲平臺戰(zhàn)略，向上整合多元數(shù)據(jù)、向下提升空間使用率。

其一，“萬物之始，大道至簡”，目前企業(yè)的數(shù)據(jù)類型越來越豐富，對此，浪潮推出業(yè)內(nèi)首個支持多合一架構(gòu)的分布式融合存儲，用戶購買一套存儲享有文件、塊、對象、大數(shù)據(jù)等多種服務(wù)，其中文件、對象和大數(shù)據(jù)3種存儲服務(wù)間可訪問同一份數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)無需在不同設(shè)備間遷移和拷貝，實現(xiàn)存一份數(shù)據(jù)相當于存了3份，構(gòu)建成真正的統(tǒng)一存儲資源池，實現(xiàn)用一套存儲高效支撐一個數(shù)據(jù)中心，幫助元宇宙建設(shè)降低TCO。

其二，推出iCap智能空間管理引擎，基于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的大比例糾刪、智能均衡、壓縮重刪、多源零拷貝、軟拷貝等智能容量算法，讓存儲空間利用達到最優(yōu)。比如數(shù)據(jù)存儲基于“32+2”業(yè)內(nèi)最大比例的糾刪能力，實現(xiàn)系統(tǒng)出盤率高達94%以上；又如，智能均衡算法是將海量數(shù)據(jù)均衡分攤到每個節(jié)點上及每塊盤上，保證整個存儲利用率達到95%以上。一套存儲最高可擴展至5120節(jié)點、容量可達EB級，滿足元宇宙海量空間需求。

△G6存儲平臺

挑戰(zhàn)二

數(shù)據(jù)處理極限挑戰(zhàn)。

實時、高頻的沉浸式體驗畫面效果近幾年，《頭號玩家》、《阿麗塔》等3D科幻電影，以及充滿未來科技感的游戲《賽博朋克2077》，都因為極佳的畫質(zhì)掀起熱潮。例如，阿麗塔的頭上有13.2萬根頭發(fā)，臉和耳朵上有近50萬根“桃色絨毛”；一個虹膜有830萬個多邊形，運用了900萬個像素。整個視效由三萬臺電腦4.32億小時制作出來的，這種AI算力的巨大需求，對存儲性能帶來了巨大挑戰(zhàn)。3D互動游戲相比3D電影帶來的數(shù)據(jù)處理的挑戰(zhàn)更大，每個用戶的存檔，不斷積累下來也非常驚人；早在2019年騰訊游戲，每日需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有17000億條，約260TB，彼時游戲還主要以二維平面為主。

挑戰(zhàn)不僅如此，同一空間內(nèi)的多人交互涉及到的不僅是畫面，還要解決多人互動的訴求。以舉辦一場十萬人規(guī)模的虛擬演唱會為例，基于遠近距離的多人語音交互、眾多用戶相互動作的動態(tài)捕捉和實時呈現(xiàn)、及由此帶來的海量數(shù)據(jù)處理所引發(fā)的高渲染、低延時問題，均是目前業(yè)界需要平衡的挑戰(zhàn)。再如，王者榮耀這款手游最高同時在線人數(shù)接近一億人，如果將這款游戲搬到元宇宙，帶來的數(shù)據(jù)處理挑戰(zhàn)難以想象。

為滿足元宇宙性能極致需求，浪潮推出了元宇宙服務(wù)器和G6全閃分布式存儲，從計算到數(shù)據(jù)，提供全棧加速方案，以“革命性”技術(shù)為元宇宙提供新型基礎(chǔ)設(shè)施。

首先，在計算層面，元宇宙服務(wù)器MetaEngine將承載元宇宙構(gòu)建和運行所需的技術(shù)和工具，提供對AI、渲染、仿真、建模等負載的算力支持，滿足元宇宙創(chuàng)建所需的算力需求，并通過高速、無阻塞的網(wǎng)絡(luò)信道，按需擴展至大規(guī)模算力集群。

其次，在存儲層面，新一代G6全閃分布式存儲為了提升性能，進行了全鏈路端到端性能優(yōu)化。正如“復興號”高鐵需要配備專業(yè)軌道才能跑出350公里的時速，全閃分布式存儲通過智能協(xié)議卸載和RDMA協(xié)議（路好）、CPU專核專用（車好）、ZNS SSD數(shù)據(jù)分流技術(shù)（調(diào)度好）的聯(lián)合打磨和創(chuàng)新，讓存儲性能飆到業(yè)界領(lǐng)先水平。同時為了獲得更高的性能，浪潮還開發(fā)了SSD高速存儲介質(zhì)，針對分布式存儲和SSD這對“黃金組合”進行代碼級聯(lián)調(diào)優(yōu)化，將性能發(fā)揮到極致。

在“72般技藝”加持下，浪潮全閃分布式存儲在SPC-1國際基準測試中以30節(jié)點、630萬IOPS奪得分布式存儲性能全球第一。這還不算完，這套存儲最高可擴展至5120節(jié)點，實現(xiàn)TB級穩(wěn)定帶寬，理論性能達到億級IOPS或百億級文件，為元宇宙應(yīng)用提供澎湃動力。

“面對元宇宙對數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施前所未有的挑戰(zhàn)，我們將在NVMe Over Fabric、CXL高速互聯(lián)、SDM軟件定義內(nèi)存、跨域容錯、跨數(shù)據(jù)中心糾刪碼等前沿技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)探索，為下一代高性能、可擴展的存儲系統(tǒng)做好準備”，葉毓睿表示。

挑戰(zhàn)三

安全性、可靠性面臨挑戰(zhàn)。

元宇宙里，用戶的數(shù)字資產(chǎn)是有價值的，一旦丟失會造成巨大損失?？梢园汛娣胚@些數(shù)字資產(chǎn)的存儲系統(tǒng)看成“數(shù)字銀行保險箱”，需要超乎尋常的安全性和可靠性。

比如2021年3月，音樂家 3LAU 在 NiftyGateway出售了一張 NFT 專輯，價格為900 萬美元。而NFT項目里，一個戴著瓜皮帽抽著煙的代號9527的頭像，不久前在賽博世界里賣了34萬美元。

浪潮G6存儲從部件、器件、整機系統(tǒng)、核心軟件、管理軟件到解決方案實現(xiàn)全棧技術(shù)創(chuàng)新，用六重保護確保服務(wù)永遠在線、數(shù)據(jù)永不丟失；此外還將人工智能技術(shù)融入存儲系統(tǒng)的管理和運維，基于智能統(tǒng)一存儲管理平臺InView對存儲容量、性能、硬盤故障進行精準預(yù)測，保障元宇宙業(yè)務(wù)7X24小時在線。目前，浪潮存儲已批量進駐六大行、大型保險公司、證券公司，能夠以“金融級”可靠性護航元宇宙核心數(shù)據(jù)，保護用戶的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。

未來元宇宙將迎來廣闊發(fā)展空間，彭博行業(yè)研究報告預(yù)計元宇宙將在2024年達到8000億美元市場規(guī)模；普華永道預(yù)計元宇宙市場規(guī)模在2030年將達到1.5萬億美元。浪潮存儲作為市場銷量全球前四且增長最為強勁的廠商，將堅守高端品質(zhì)，在分布式、集中式全閃領(lǐng)域持續(xù)加大投入，加快引進PM持久內(nèi)存、SCM內(nèi)存存儲、SDM軟件定義內(nèi)存、CXL高速互聯(lián)等新存儲技術(shù)，敏捷響應(yīng)新場景、新應(yīng)用需求，釋放數(shù)據(jù)價值提速數(shù)字經(jīng)濟。