简介:自从几万年前远古人类在洞穴中雕刻岩画开始，虚拟照明变成现实的过程就开始了；如今，在信息爆炸的新数据时代，虚拟世界与现实世界逐渐融合，数字新世界逐渐崛起。
近日，由存储产业技术创新联盟主办的第五届元宇宙存储研究与实践开放计算技术沙龙在线举行。元宇宙的本质是将现实世界和人类社会虚拟化、数字化，数据成为元宇宙的核心元素。浪潮信息基于存储平台战略，实现从SSD核心部件到集中式、分布式存储系统再到场景方案的全栈创新，为元宇宙新应用打造安全、可靠、经济、高效的数字基础，加速构建虚实融合、由创造者驱动、共创、共治、共享的数字新世界。
本次沙龙以元宇宙存储为主题，提出了元宇宙存储的分类，是对“场景社区”生态战略的传承与实践。浪潮信息存储产品线总经理李惠针对层出不穷的新应用、新场景，提出了“平台+生态”的战略，提出了应用创新、方案共创、产品定制、市场协同、专业服务、技术集成六大模式。本次沙龙汇聚了中国科学技术大学许银龙教授、郑州大学蒋教授、华中科技大学万教授、建信首席存储专家许宁、浪潮信息分布式存储架构师叶等产学研用专家，共同探讨和推动元宇宙的技术发展和生态繁荣。
宇宙正处于爆发式创新的前夜。
最近“超宇宙”一夜走红，迅速传遍全球。21年，脸书宣布业务布局转向metaUniverse，公司更名为meta。被网友调侃“‘脸’全没了，只爱元宇宙”，随后微软宣布全面进军元宇宙；在中国，字节跳动还以近100亿元收购了虚拟现实初创公司Pico。被誉为“中国V谷”的马兰山视频创意园，结合视频产业云，打造自己的元宇宙。国内外各大科技巨头都开始了对元宇宙的探索。机构对超宇宙也持积极态度。Gartner预测，2026年，25%的人每天将在超宇宙中工作、购物、学习、社交或娱乐至少1小时；全球30%的企业将拥有元宇宙的产品和服务。
酷暑之下，什么是元宇宙？
目前业内没有明确的定义，但国内外科技公司对其基本达成了一些共识:源于美国作家尼尔·斯蒂芬森1992年科幻小说《雪崩》的《元宇宙》描绘了一个与现实世界平行且独立的数字虚拟世界。如今，元宇宙又重新回到了人们的视野，主要指的是数字宇宙，也就是以Web3.0为代表的下一代互联网，元宇宙空与现有的网络空相比，具有更好的沉浸体验、参与性、仿真性和包容性。业界对元宇宙的期待不一，具体内容和形式众说纷纭:VR/AR、区块链、NFT、数字孪生、创作平台、脑机接口、AI机器人等。，包罗万象，不断发展。
图2：包罗万象的元宇宙比如数字收藏持续升温。在过去的两年里，NFT市场经历了爆炸性的增长，数字收藏游戏充满了花样。尤其是今年冬奥会吉祥物“冰盾盾”爆炸后，“一墩难求”的火爆戏码也在NFT赛场上演。国际奥委会官方授权的冰盾盾数字收藏在短短半个月内连续增长数十倍。
再比如元宇宙中的“数字人”。阿图尔的父亲，一个外国兄弟，五年前死于癌症。出于对父亲的向往，阿图尔创办了一家VR公司，让逝去的亲人在元宇宙中永生。这种尝试并非独一无二。2021年7月，约书亚·巴尔博(Joshua Barbeau)用GPT-3重建了一个AI聊天机器人，重现了他死去的未婚妻；2019年，78岁的美国作家安德鲁·卡普兰(Andrew Kaplan)同意成为AndyBot，即世界上第一个“数字人类”。
再比如数字双胞胎在城市规划、矿业、汽车设计、智慧校园等领域的快速应用。城市规划部门可以在“超宇宙”办公室完成一天的工作，几秒钟内穿梭到不同地点，高效完成政府验收。中汽创智搭建自动驾驶模型培训平台，开展智能驾驶舱、仿真、测试等多项业务的大数据分析和高性能培训。“十五”期间，数字双校园建设逐步深入。华中科技大学把数据作为校园建设发展的驱动力，加快建设“万物互联”、“万物互联”、“万物融合”、“万物智能”的数字双校园。
表1：元宇宙发展阶段“超宇宙还有很长的路要走，还处于早期阶段，只发展到理想状态的1% ~ 2%；通往这座巴别塔的道路有很多，主要有:3D互联网、区块链、数字双胞胎、游戏等。未来将逐渐融合，殊途同归，”浪潮信息首席架构师叶表示。正如埃森哲在《多元宇宙，融合共治——技术展望2022》中的洞见所示:元宇宙的基石正在逐渐成型，并将在未来的融合中逐渐创造出一个全新的企业环境。未来十年，人们将见证一些有远见的企业塑造新的物理和数字现实，人与人工智能共存的世界，以及新的数字基础设施驱动的行业发展。
数据基础设施是元宇宙“梦想可能成真”的关键。
然而光环下的元宇宙，在实际发展中面临着许多棘手的问题和不确定性，需要冷静审慎的思考。比如，元宇宙具有沉浸性、低时延、无处不在、多样性的特点，驱动了基础设施的重构。再比如，元宇宙需要开放，兼容多种设备和多种数据，以便更广泛的参与，同时需要保证数据安全。有必要建立新的数据基础设施。
图3：元宇宙存储的分类叶芮芮说，“数字新世界不会在空之前出现，它需要来自物理世界的计算能力的持续输入。如果把计算能力比作元宇宙的太阳，AI计算能力比作电能；储物可以比喻为元宇宙的大地和土壤，这里各种虚拟的东西层出不穷。总结一下，元宇宙有十大技术，包括计算、存储、网络、安全、AI五大基础技术和交互与显示、数字结对、身份系统、内容创作、治理五大支柱技术”。在存储方面，metauniverse对存储基础设施提出了挑战，如安全可靠、海量空、极快的响应和跨域交互等。
元存储需要爬三座山。
挑战一:数据量激增数百倍。以数字永生为例。在元宇宙中，用户可以让去世的亲友以元宇宙中数字虚拟人的形象“永生”。为了实现这个目标，企业需要记录大量的个人数据，包括声音、笑容、对话、情绪、行为甚至心理。最终的数据量将是智能手机上收集的数百倍甚至数千倍。此外，在VR应用中，将头显从4K升级到视网膜级别需要增加10倍以上的数据传输。微软飞行模拟器收集了3.7万个机场、15亿栋建筑和2万亿棵树的数据，数据量超过2PB。海量和多模态数据已经成为元宇宙中的常态。
在这方面，浪潮基于存储平台策略，向上整合多个数据，向下增加空之间的利用率。
一、“万物之始，简易之路”，目前企业的数据类型越来越丰富。正因如此，浪潮推出了业内首款支持四合一架构的分布式融合存储。用户购买一套存储就可以享受文件、块、对象、大数据等多种服务，其中相同的数据可以在文件、对象、大数据三种存储服务之间访问，数据不需要在不同设备之间迁移复制。保存一个数据相当于保存3个。
其次介绍iCap intelligent 空机房间管理引擎，该引擎基于大规模擦除、智能均衡、压缩去重、多源零拷贝、软拷贝等业界领先的智能容量算法。，从而可以优化存储空房间间利用率。比如数据存储基于“32+2”，这是业界最大比例的擦除纠正能力，系统的输出率超过94%。再比如智能均衡算法，将海量数据均衡分布到每个节点、每个磁盘，保证整个存储的利用率达到95%以上。一套存储可扩展至5120个节点，容量可达EB级别，满足元宇宙的海量空需求。
图4：G6存储平台挑战二:数据处理的极限挑战。实时、高频的沉浸式体验画面效果近年来，诸如《Ready Player One》和《阿丽塔》等3D科幻电影，以及充满未来科技感的游戏《赛博朋克2077》因其出色的画质而广受欢迎。比如，阿丽塔头上有13.2万根头发，脸上和耳朵上有近50万根“桃毛”；虹膜有830万个多边形，使用900万个像素。整个视觉效果是3万台电脑用4.32亿个小时制作出来的。这种对AI计算能力的巨大需求对存储性能提出了巨大挑战。相对于3D电影，3D互动游戏在数据处理上更具挑战性，每个用户的档案不断积累，令人惊叹。早在2019年，在腾讯游戏中，每天有1.7万亿条数据要传输，约260TB。当时的游戏主要以二维平面为主。
更何况，同空房间的多人互动，涉及的不仅仅是画面，还有多人互动的诉求。以一场10万人规模的虚拟演唱会为例，基于距离的多人语音交互、多人用户交互动作的动态捕捉和实时呈现、海量数据处理带来的高渲染、低延迟等问题，都是行业目前需要平衡的挑战。再比如，王者荣耀手游最高同时在线人数接近1亿。如果这款游戏搬到元宇宙，将会带来难以想象的数据处理挑战。
为满足元宇宙性能的极致需求，浪潮推出元宇宙服务器和G6全闪存分布式存储，提供从计算到数据的全栈加速方案，以“革命性”的技术为元宇宙提供新的基础架构。
首先，在计算层面，元宇宙服务器metaEngine将承载元宇宙构建和运行所需的技术和工具，为AI、渲染、仿真、建模等负载提供计算能力支持，满足创建元宇宙所需的计算能力需求，并通过高速、无阻塞的网络通道按需扩展到大规模计算集群。
其次，在存储层面，为了提升性能，新一代G6全闪存分布式存储进行了端到端的优化。正如“复兴号”高铁需要配备专业轨道才能以350km/h的速度运行一样，全闪存分布式存储通过智能协议卸载和RDMA协议、CPU专用核、ZNS SSD数据分流技术的联合打磨和创新，使存储性能飙升至行业领先水平。同时，为了获得更高的性能，浪潮还开发了SSD高速存储介质，针对分布式存储与SSD的“黄金组合”进行代码级联优化，最大限度提升性能。
在“72技”的加持下，浪潮全闪存分布式存储在SPC-1国际基准测试中以30个节点、630万IOPS的成绩获得分布式存储性能全球第一。这还不是全部。这套存储最高可扩展至5120个节点，实现TB级稳定带宽，理论性能可达百亿IOPS或百亿文件，为元宇宙应用提供澎湃动力。
“面对元宇宙对数据基础设施的前所未有的挑战，我们将继续探索前沿技术，如NVMe Over Fabric、CXL高速互联、SDM软件定义的内存、跨域容错和跨数据中心纠删码，以便为下一代高性能和可扩展的存储系统做好准备，”叶余睿说。
问题3:安全性和可靠性面临挑战。在宇宙中，用户的数字资产是有价值的，一旦丢失就会造成巨大的损失。存储这些数字资产的存储系统可以看作是“数字银行保险箱”，需要非凡的安全性和可靠性。
例如，2021年3月，音乐家3LAU在NiftyGateway以900万美元的价格出售了一张NFT的专辑。在NFT项目中，一个戴着甜瓜帽、叼着烟、代号为9527的头像最近在网络世界卖到了34万美元。
浪潮存储实现从组件、器件、整个系统、核心软件、管理软件到解决方案的全栈技术创新，用六重防护确保服务永远在线，数据永不丢失；此外，将人工智能技术融入到存储系统的管理和运维中，基于智能统一存储管理平台InView对存储容量、性能、硬盘故障进行精准预测，确保元宇宙7X24小时在线服务。目前，浪潮存储已经批量入驻六大银行、大型保险公司、证券公司，能够以“金融级”的可靠性为元宇宙核心数据保驾护航，保护用户的数据资产。
未来超宇宙将迎来广阔的发展空。彭博行业研究报告预测，2024年超空间将达到8000亿美元的市场规模；普华永道预测，2030年超宇宙市场将达到1.5万亿美元。浪潮存储作为市场销量增长最强劲的全球前四大厂商，将坚守高端品质，不断加大在分布式和集中式全闪存领域的投入，加快推出PM持久存储器、SCM内存存储、SDM软件定义存储器、CXL高速互联等存储新技术，从而灵活应对新场景、新应用需求，释放数据价值，为数字经济提速。
