近期，為向管理大規模數據的客戶，創造更高儲存效率與價值，全球最大數據儲存供應商三星電子與Western Digital強強聯手，共同推動下一代數據儲存、處理與架構技術（D2PF）的標準化，並包括分區儲存（Zoned Storage）。

兩大業界巨擘深信，採用新世代的儲存標準，是確保軟硬體於系統內有效結合，以最大化效能及功能，同時降低成本的最佳方法。為實現此願景，三星與Western Digital積極鼓勵儲存領域的利害關係人進行廣泛的產業合作。雙方期透過此合作，為客戶確保儲存生態系供應商有能力支援新的技術標準及系統架構，高效處理當前與未來的數據工作。

數據基礎架構現況

人們已進入資料排山倒海而來的皆位元組時代（Zettabyte，ZB），處理作業相較以往更加複雜。現今產生的大量數據，使我們重新思考數據中心與雲端的基礎架構，以及應如何調整設計和運作方向的迫切性。

在數據量快速成長的現況下，一旦標準與系統分崩離析，持續努力成長的生態系將難以即時獲得立竿見影之效。

三星電子記憶體全球業務行銷副總裁Cheolmin Park表示：「我們已進入數據消費、分析及儲存的黃金時代，若產業採取相互衝突的系統及標準，將使先前努力化為烏有。從直流電（DC）與交流電（AC）的早期電力之戰，到Betamax與VHS錄影帶格式之爭，歷史告誡我們，產業一旦缺乏明確的標準與格式，便會錯失良機並浪費開支；而實施行之有效的標準，有助於避免效率不彰、最小化複雜性，同時降低產品及服務成本，造福供應商和終端用戶。若要滿足終端用戶未來的數據儲存需求，業界對分區儲存（Zoned Storage）達成廣泛共識為當前必要之務。｣

聚焦分區儲存（Zoned Storage）的未來

分區儲存（Zoned Storage）為三星與Western Digital合作協議中的一環，雙方圍繞此主題，積極建構健全的生態系與堅實的應用支援。

目前，大規模數據基礎架構，仰賴數以萬計的固態硬碟（SSD）與傳統硬碟（HDD）。鑒於系統所管理的規模與數據量非常龐大，讓系統架構或儲存設備的數據管理效率問題即使微乎其微，亦可能導致沉重的成本負擔。

分區儲存（Zoned Storage）為一項基於標準的開源計劃，可有效且高效率地擴展數據中心的儲存基礎架構。對於具備ZB級儲存需求的超大規模雲端與企業供應商，分區儲存（Zoned Storage）將有助於提高資產使用率，降低延遲與成本。

分區儲存（Zoned Storage）共使用二項技術：HDD中的疊瓦式磁記錄（SMR），及SSD中的分區命名空間技術（ZNS）。諸如ZNS SSD等裝置，為分區儲存（Zoned Storage）的核心。上述硬碟將其位址空間劃分為不同區域，賦予主機於適當區域歸置數據的能力，藉以簡化硬碟架構。

以未來科技迎接「數據為王」的世界

分區儲存（Zoned Storage）採用非傳統數據寫入規則，為一項創新儲存解決方案。數據僅能從各區開頭依序寫入，且不能任意覆蓋區域內的數據；因此，為使主機軟體堆疊，並能藉由最佳方式讓分區儲存（Zoned Storage）發揮極致作用，產業齊心一致至關重要。此款主機裝置模型的統一性，為整體計劃的關鍵主題。三星電子、Western Digital與其他生態系夥伴，齊力貢獻所需軟體元件，透過開源社群推動分區儲存（Zoned Storage）的蓬勃發展。

於主機上部署分區儲存（Zoned Storage），可使系統軟體與硬體以更高效率協同運作。ZNS不僅有助於降低過度配置的需求，亦可消弭有關服務品質（QoS）的易變性、寫入放大等障礙。因此，得益於較高的裝置密度，即使裝置接近滿載狀態，該解決方案亦可提升容量並維持效能。此外，由於數據不需被持續覆寫，ZNS於耐用性表現遠優於傳統的儲存方式。

不論是SAS-SATA（HDD或SSD）亦或NVMe SSD裝置，分區儲存（Zoned Storage）皆可發揮高效率，實現更高效的全系統效能管理，造福廣大群眾。

Western Digital策略計劃副總裁Wim De Wispelaere表示：「分區儲存（Zoned Storage）的部署和持續開發，將讓儲存產業能藉此智慧架構於成本、延遲及效能間取得平衡。產業已面臨不得不轉型的重要時刻，我們應聚焦於不久的將來與未來幾十年，借助最智慧與效率的方式，推動數據儲存技術及系統。」

造福全民

三星與Western Digital建立的合作關係，體現雙方的共同信念－亦即儲存產業需要新關鍵標準，以跟上大量數據需求的步伐。

兩大巨擘已啟動一項涵蓋ZNS SSD的分區儲存（Zoned Storage）裝置計劃。雙方為實現開放、可擴充的數據中心架構而攜手努力，設立「分區儲存（Zoned Storage）技術小組」，並於2021年12月通過SNIA批准，目前正積極與「Linux基金會」合作成立類似專案工作小組。三星和Western Digital將於產業組織內，共同協助任何創新分區儲存（Zoned Storage）技術定義高階模型與框架。

ZNS為眾多D2PF合作案起點，將為創新的數據中心與雲端服務鋪路。三星與Western Digital致力促成主要利害關係人間緊密合作，為迎接數據為王的未來世界，共同打造完美的儲存解決方案。

 

全球先進記憶體技術領導品牌三星電子，發表全新支援分區命名空間（Zoned Namespace，ZNS）技術的企業級固態硬碟（SSD）產品－PM1731a。借助ZNS技術，此款SSD極大化可用容量，並具備更長的使用壽命；適用於儲存伺服器、資料中心與雲端環境。
 
三星電子記憶體軟體研發團隊資深副總裁Sangyeun Cho表示：「三星全新ZNS SSD為可靠性與使用壽命顯著提升的伺服器SSD；展現三星打造差異化儲存解決方案之承諾。三星計畫於下一代ZNS SSD中導入四層儲存單元（QLC）NAND技術，進一步提高儲存效能與容量，以滿足未來企業級系統的運算需求。」
 
ZNS技術將資料按照使用狀況與存取頻率進行分組，並依序儲存於SSD的獨立區域中。由於不需移動和重新排列資料，ZNS SSD能大幅減少寫入次數，進而降低寫入放大率（Write Amplification Factor，WAF）－即實際寫入硬碟的資料量與主機要求寫入量的比值。當WAF值越接近1時，SSD的效率與平均壽命將越高。
 

相較於比值介於3至4間的典型伺服器SSD，三星全新SSD借助ZNS技術，將WAF數值趨近於1，展現顯著地升級。此亦代表三星SSD的使用壽命可達傳統NVMe SSD的四倍，為更環保與永續的伺服器基礎架構。此外，導入ZNS技術後，即不需為背景作業預留儲存空間，用戶得以充分運用SSD的所有可用儲存容量。上述各項優勢將協助企業客戶大幅提升處理大數據與AI應用的效率。
 
三星PM1731a SSD基於第六代V-NAND技術打造；尺寸為2.5吋，並將推出2TB與4TB兩種規格版本。PM1731a SSD具備雙埠配置，可供硬碟支援連續運作，並極小化停機時間。對於需處理關鍵任務與密集資料應用，且無法容許業務中斷的企業與公有雲端公司而言，此設計至關重要。
 
三星持續參與多項開源計畫，積極協助拓展ZNS生態系統，並將ZNS技術分享至xNVMe，提供增進NVMe裝置效能的軟體開發程式庫與工具。此外，三星亦參與由英特爾發起的儲存效能開發套件（Storage Performance Development Kit，SPDK）社群，使SPDK用戶能更輕鬆地運用三星ZNS技術。
 
三星計畫於2021年下半年量產ZNS SSD，並將持續攜手全球企業級儲存夥伴，針對不同客戶環境需求優化ZNS產品。