2021年，元宇宙一詞火爆全球，成為全社會關(guān)注的焦點(diǎn)。

除了在游戲和娛樂領(lǐng)域大有前途之外，元宇宙還能干嘛？讓我們來看看元宇宙在醫(yī)療領(lǐng)域如何小試牛刀。

“把二維CT切片組合成三維立體的‘全息數(shù)字人’，讓信息量變得空前豐富，醫(yī)生可以360度無死角的觀看到手術(shù)部位，從而實(shí)現(xiàn)治療效果的提升。這僅僅是元宇宙在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的冰山一角。未來，隨著VR、AR、數(shù)據(jù)存儲等元宇宙技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，元宇宙在醫(yī)療領(lǐng)域擁有廣闊的發(fā)展空間”--這是鄭州大學(xué)蔣慧琴教授日前介紹元宇宙在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的情況。

毫無疑問，元宇宙正處于探索發(fā)展的早期，卻已對多個(gè)行業(yè)產(chǎn)生影響。未來，隨著應(yīng)用場景的增多，元宇宙對于數(shù)據(jù)存儲等基礎(chǔ)設(shè)施的需求和改變也引發(fā)業(yè)界的高度關(guān)注。有業(yè)界專家甚至直言：元宇宙存儲將成為數(shù)據(jù)存儲市場下一個(gè)爆點(diǎn)。

那么，元宇宙存儲都具備哪些特征？元宇宙對于數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)保護(hù)提出哪些挑戰(zhàn)？中國產(chǎn)業(yè)界對于元宇宙存儲又有哪些布局？

日前，在由存儲產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟主辦的“元宇宙存儲研究與實(shí)踐”技術(shù)沙龍上，來自中科大（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)）、鄭州大學(xué)、華中大（華中科技大學(xué)）以及浪潮存儲的“產(chǎn)學(xué)研用”各界專家各抒己見，暢談元宇宙存儲的未來。

元宇宙存儲三大挑戰(zhàn)

元宇宙是什么？

用“一千個(gè)人眼中有一千個(gè)元宇宙”來形容不為過。的確，業(yè)界目前尚無對元宇宙明確的定義。不過，業(yè)界有一個(gè)較為認(rèn)同的觀點(diǎn)是：元宇宙本質(zhì)是對現(xiàn)實(shí)世界和人類社會的虛擬化、數(shù)字化。

目前來看，除了游戲和娛樂之外，元宇宙已經(jīng)在虛擬會議室、科學(xué)可視化、數(shù)字孿生工廠、自動駕駛仿真和虛擬城市中得到了初步應(yīng)用。Gartner也預(yù)測，2026年25%的人每天將至少在元宇宙中工作、購物、學(xué)習(xí)、社交或娛樂1個(gè)小時(shí)；全球30%的企業(yè)機(jī)構(gòu)將擁有元宇宙的產(chǎn)品和服務(wù)。

顯然，數(shù)據(jù)是元宇宙最為核心的要素之一，并且至關(guān)重要。但與傳統(tǒng)應(yīng)用場景不同，元宇宙沉浸式、低延遲、隨地、多元化（從消費(fèi)級到企業(yè)級，從產(chǎn)品形態(tài)到服務(wù)形態(tài)）的場景特征，使得其相關(guān)數(shù)據(jù)特點(diǎn)與過去傳統(tǒng)應(yīng)用有著極大區(qū)別。

在“元宇宙存儲研究與實(shí)踐”技術(shù)沙龍上，浪潮信息首席架構(gòu)師葉毓睿直言，“數(shù)據(jù)存儲是元宇宙的五大地基性技術(shù)之一，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)。”

目前從元宇宙一些應(yīng)用場景來看，元宇宙已經(jīng)在數(shù)據(jù)存儲層面呈現(xiàn)出三個(gè)最為典型的特征：

• 其一：數(shù)據(jù)增長速度和數(shù)據(jù)規(guī)模遠(yuǎn)超其他應(yīng)用場景，海量、多模態(tài)數(shù)據(jù)成為元宇宙的常態(tài)。例如，微軟飛行模擬器采集了3.7萬座機(jī)場、15億棟建筑、2萬億樹木的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量就超2PB，這僅僅是場景數(shù)據(jù)，隨著場景更加豐富、參與元宇宙人數(shù)更多，其數(shù)據(jù)規(guī)模和數(shù)據(jù)增長率必然會呈現(xiàn)出指數(shù)級的增長。
• 其二、數(shù)據(jù)處理的極限挑戰(zhàn)高。實(shí)時(shí)、高頻的沉浸式場景體驗(yàn)，背后依靠的是巨大的AI算力和數(shù)據(jù)存儲性能處理做支撐。不僅如此，多人交互和互動、實(shí)時(shí)動態(tài)捕捉與呈現(xiàn)，都將帶來海量數(shù)據(jù)處理引發(fā)的高渲染、低延時(shí)等挑戰(zhàn)。可以預(yù)見，隨著元宇宙的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)處理的極限值也將水漲船高。
• 其三、數(shù)據(jù)是元宇宙世界的土壤，另外元宇宙中的數(shù)字資產(chǎn)具有價(jià)值，這些因素讓元宇宙的數(shù)據(jù)保護(hù)成為不可忽視的問題，保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)被看成是“數(shù)字銀行保險(xiǎn)箱”，需要超乎尋常的安全性和可靠性。

“元宇宙一定會帶來數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重構(gòu)。元宇宙在各行各業(yè)擁有極為廣闊場景應(yīng)用，也必然會帶動數(shù)據(jù)存儲的新變革。”葉毓睿如是說。

初探元宇宙的數(shù)據(jù)保護(hù)

元宇宙是一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界存在深度映射及交互并保證用戶能夠靈活、自由切換的虛擬世界，本質(zhì)上是對現(xiàn)實(shí)世界的虛擬化，元宇宙世界需要建立用戶虛擬形象、捕捉用戶反應(yīng)、環(huán)境及時(shí)反饋與重建、用戶體驗(yàn)反饋與記錄等。

元宇宙的數(shù)據(jù)當(dāng)前大致分為四類：一是整個(gè)虛擬世界的各類環(huán)境數(shù)據(jù)，二是用戶主動上傳的個(gè)人信息數(shù)據(jù)，三是“數(shù)字人”與元宇宙交互產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，四則是用戶從現(xiàn)實(shí)世界帶入到元宇宙的數(shù)據(jù)。

因此，元宇宙的興起，在未來一定會引發(fā)一系列的數(shù)據(jù)安全問題，帶來數(shù)據(jù)隱私、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)保護(hù)等走向變革。例如，IDC統(tǒng)計(jì)，在過去12個(gè)月，全球超過三分之一的組織遭遇過勒索軟件攻擊或入侵，導(dǎo)致系統(tǒng)或數(shù)據(jù)無法訪問。元宇宙一旦興起，也必然會成為重要的勒索目標(biāo)。

毫無疑問，數(shù)據(jù)存儲作為元宇宙的土壤，面對這些挑戰(zhàn)是首當(dāng)其沖。如何在數(shù)據(jù)存儲層面為元宇宙構(gòu)建一個(gè)可靠的環(huán)境，就成為業(yè)界所關(guān)心的話題。在本次沙龍上，中科大、華中大、浪潮等“產(chǎn)學(xué)研用”領(lǐng)域的嘉賓均認(rèn)為元宇宙將驅(qū)動數(shù)據(jù)保護(hù)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

例如，時(shí)下熱門的糾刪碼技術(shù)（Erasure Coding）就被認(rèn)為大有可為。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)許胤龍教授介紹：“數(shù)據(jù)容錯(cuò)，業(yè)界通常有兩種辦法，一種是多副本，另一種是糾刪碼。”顯然，在元宇宙環(huán)境下，面對海量數(shù)據(jù)，多副本帶來的存儲開銷比較大（燒錢、占地）是所有企業(yè)所不能承受之重。

糾刪碼技術(shù)作為一種數(shù)據(jù)保護(hù)方法，它將數(shù)據(jù)分割成片段，把冗余數(shù)據(jù)塊擴(kuò)展、編碼，并將其存儲在不同位置，比如硬盤、存儲節(jié)點(diǎn)或其他物理位置。這種方式開銷小（花小錢、辦大事），在數(shù)據(jù)爆炸式增長的環(huán)境下，更容易被用戶所采納。

不過，糾刪碼技術(shù)也有很多挑戰(zhàn)，尤其是在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心內(nèi)或者是跨數(shù)據(jù)中心使用糾刪碼做數(shù)據(jù)保護(hù)，還有很多值得探索的地方。

例如，糾刪碼降低存儲成本、提高容錯(cuò)能力，但最大問題是在數(shù)據(jù)丟失之后，數(shù)據(jù)恢復(fù)過程需要從其他地方讀取大量數(shù)據(jù)，故障修復(fù)堪稱龜速。在同一數(shù)據(jù)中心內(nèi)，數(shù)據(jù)恢復(fù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間占比超90%。我們固然可以通過增加數(shù)據(jù)中心硬件各項(xiàng)性能來實(shí)現(xiàn)一定的提速，但通過優(yōu)化糾刪碼技術(shù)，從各方面綜合降低故障恢復(fù)時(shí)間才是最重要的方向。

“數(shù)據(jù)糾刪的負(fù)載均衡需要不斷打磨與創(chuàng)新。”浪潮信息分布式存儲架構(gòu)師張立強(qiáng)介紹道。事實(shí)上，軟硬件協(xié)同寬條帶糾刪技術(shù)正在迅速獲得業(yè)界的認(rèn)可。以浪潮分布式存儲AS13000為例，采用糾刪碼FPGA加速卡，實(shí)現(xiàn)寬條帶糾刪的CPU計(jì)算卸載，將處理器平臺的CPU占用率降低90%，性能提升390%。

又如，跨數(shù)據(jù)中心場景，數(shù)據(jù)中心帶寬極其有限，如何“跨越萬水千山”做糾刪。眾所周知，元宇宙是建立在Web 3.0技術(shù)基礎(chǔ)之上，很多場景經(jīng)常需要跨數(shù)據(jù)中心進(jìn)行部署和服務(wù)。但跨數(shù)據(jù)中心的帶寬通常只有數(shù)據(jù)中心內(nèi)部帶寬的1/20，這時(shí)對于糾刪碼技術(shù)就極為考驗(yàn)。

對此，會上專家認(rèn)為，新型LRC（Locally Repairable Code）分組編碼方式，可以在存儲開銷和恢復(fù)性能之間做一個(gè)權(quán)衡，未來會在元宇宙環(huán)境中獲得更多嘗試。可以說，元宇宙的數(shù)據(jù)保護(hù)之路還很長。隨著元宇宙在各個(gè)行業(yè)的場景越來越多，相關(guān)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新也將提速。

元宇宙存儲，市場下一個(gè)爆點(diǎn)？

去年，元宇宙成為社會熱點(diǎn)之際，有數(shù)據(jù)存儲專家就認(rèn)為元宇宙可能會成為數(shù)據(jù)存儲市場下一個(gè)爆點(diǎn)。

在本次沙龍上，來自各界的專家也認(rèn)同，元宇宙在各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景，對于包括數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施將帶來極大改變。但與傳統(tǒng)存儲產(chǎn)品不同，元宇宙諸多新特性又讓元宇宙存儲的打造絕非易事。

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首先，元宇宙在各行各業(yè)的應(yīng)用才是冰山一角，未來依然有著太多未知值得去探索，會誕生層出不窮的新應(yīng)用和新場景。眾所周知，新場景必然帶來新特性和新需求。如何滿足新特性和新需求，最好的方面就是聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界各方力量共同創(chuàng)新。因此，浪潮存儲近年來提的場景共同體非常適合元宇宙存儲在相關(guān)場景的探索與落地。

其次，業(yè)務(wù)場景變化是技術(shù)變革最好的驅(qū)動力，元宇宙會成為前沿存儲技術(shù)一個(gè)最佳的試驗(yàn)田和應(yīng)用舞臺。例如，NVMe Over Fabric、CXL高速互聯(lián)、軟件定義內(nèi)存、跨域容錯(cuò)、跨數(shù)據(jù)中心糾刪碼等前沿技術(shù)，可能會隨著元宇宙的興起，加速在存儲系統(tǒng)中普及和應(yīng)用。

第三，元宇宙所帶來的數(shù)據(jù)規(guī)模和數(shù)據(jù)增長速度，必然會吸引更多數(shù)據(jù)存儲廠商進(jìn)入到該市場，引發(fā)新一輪的市場競爭，有利于推動元宇宙存儲這個(gè)細(xì)分市場的加速形成。

總體來看，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，元宇宙未來前景一片光明。普華永道預(yù)計(jì)元宇宙市場規(guī)模在2030年將達(dá)到1.5萬億美元。而元宇宙存儲必然將成為站在元宇宙背后的那個(gè)“人”，引領(lǐng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的下一輪變革。

總結(jié)

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