如何推动中国数据存储产业高质量发展

◎ 张智祥 王贤军 梁洁波

提 要:数据存储产业是数字经济发展的关键环节，在大数据产业高速发展中发挥着重要的纽带作用。大力推动我国数据存储产业高质量发展，有利于发挥科技引领作用，挖掘数据要素价值，促进数字经济发展，保障国家安全。

一、数据存储产业发展现状

广义的数据存储产业是以数据资料为核心，包括文本资料、图像资料、音视频资料等，涵盖多种存储方式的解决方案、先进的系统集成、完善的存储技术服务和多种类型存储介质设计、制造、销售全过程的大产业集合。近年来，数据存储产业日趋完善，竞争力持续提升，存储介质、存储技术以及存储方式不断升级，为新发展阶段数字产业高质量发展提供了支撑。

（一）我国数据存储产业规模持续扩大，数据中心建设进入暴发期

随着万物互联时代的到来，云计算、移动互联网、物联网、大数据、区块链以及人工智能等新一代智能技术的应用和发展，需要存储的数据量暴发式增长，带动了数据存储产业市场规模大幅增长，数据存储从大数据产业的重要细分环节逐渐演变成专业的数据存储产业。根据智研瞻产业研究院数据统计表明，2017-2022年期间，我国数据存储行业的市场规模保持了较高的增长态势，2021年达到5983.44亿元，同比增长了10.11%（如图1所示）。

数据中心规模是展示数据存储产业规模的“直观风向标”。从数据中心规模看，截至2019年，我国数据中心数量约为7.4万个，超大型、大型数据中心数量占比12.7%。2020年，数据中心市场规模达到2238.7亿元。我国数据中心机架规模保持稳步增长，截至2021年底，我国在用数据中心机架规模达到520万架，近五年年均复合增速超过30%。其中，大型以上数据中心机架规模420万架，占比达到80%。从区域方面来看，华北领跑全国，华东和华南位列第二名和第三名。数据中心既是存储产业链上的关键环节，又是实质上的耗能大户，提高数据中心的水平，可以从硬件角度提高存储产业的基本配置标准，进而促进存储产业整体水平的提升（如图2所示）。

资料来源：根据网络公开资料整理

（二）先进存储技术更新迭代加速，存储设备性能更加完善

对海量非结构性数据存储的安全性、可靠性、存取性能、存储规模、周期、成本以及能耗等要求，激发了存储技术更新速度。目前的存储技术主要以DAS、NAS、SAN为主，DAS应用于小型网络、地理位置分散的网络、特殊应用服务器、提高DAS存储性能方面。NAS即插即用、存储部署简单、存储设备位置灵活、管理成本低且操作简便。SAN使用先进的光纤技术进行存储，网络部署容易、高速存储性能良好、扩展能力强。我国光存储技术已基本实现自主可控，且部分领域的技术水平已赶超国外。

图2 近年我国数据中心机架数量

存储设备主要分为三种，利用电能方式存储信息的设备如各式存储器RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的设备如硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器等；利用光学方式存储信息的设备如CD、DVD等。磁存储产品主要包括磁带、机械硬盘。磁存储具有耗电量较大、存储寿命短、易篡改等特点。目前我国不掌握磁存储技术，市场上80%的产品由美日两国的企业提供。半导体存储器即存储芯片，主要分为DRAM和NAND Flash。半导体存储速度快、容量大、存储器体积小、存储密度高，适宜高速存储。我国半导体存储器需求旺盛，汽车电子、5G通讯、物联网、手机电脑等所有智能设备等都使用半导体存储设备，涌现出中芯国际、华为存储、长江存储、上海华虹、长鑫存储等技术相对先进的企业。光存储产品主要包括CD、DVD、BD，其中以蓝光BD为主流商用。蓝光介质具有存量高、寿命长、能耗低、不可篡改等特点，在能耗、安全性、绿色低碳、自主可控等方面均具有显著优势。国内蓝光存储头部企业主要是华录集团和紫晶存储等少数企业，在部分领域光存储技术领先国际水平。

（三）国产存储设备优势日渐凸显，市场竞争加剧推动存储产业快速升级

近年来，数据存储设备国产化进程加速推进。技术进步带来发展机遇，存储介质、存储技术以及存储方式的自主研发产品呈增多趋势。随着中美数字经济竞争加剧，数字技术自主可控话题持续升温，存储国产化进程加速推进，开始打破存储芯片及核心零配件由国外厂商垄断的局面。国内存储厂商日益崛起，尤其在低端存储领域，进入市场排名的国内存储厂商总市场份额超过80%。在外部存储市场的中端存储领域，中国存储厂商有华为、浪潮、宏杉、同有、曙光、联想进入市场份额排名，总市场份额达到60%。在高端存储领域，国内存储厂商有华为、曙光、新华三、宏杉进入市场份额排名。另外，蓝光存储等前沿技术也有华录集团、紫晶存储等代表性龙头企业占据一席之地（如图3、图4和图5所示）。

单一存储产业市场主体并不拘泥于单一的存储业务，而普遍采用以采集、清洗、治理、存储、交易、传输、归档为一体的大数据业务的链式经营方式，能够在业务上完整覆盖数据“存、储、治、用、易”全生命周期。众多市场主体都探索围绕自身核心业务向大数据产业链上下游拓展,由此形成了交错叠加的内部产业生态格局。交错叠加的产业生态格局充分激活了自由流动的市场竞争，数据存储从大数据产业的重要细分环节逐渐演变成专业的数据存储产业，进而形成上中下游有效衔接且日趋完整的产业链，推动了存储产业加快升级。

图3 我国存储器产业链全景示意图

图5 全球全闪存企业透视示意图

（四）多元存储架构融合新格局已经形成，存储模式创新势在必行

随着我国数据存储技术的突飞猛进，数据存储需求得到充分释放，我国形成了以集中式存储为主、分布式存储为辅的基本存储格局。分布式存储和集中式存储各有侧重、特长互补，集中式存储具有存储容量大、承载能力强、安全性高、延时敏感性能强等优势，占据了数据存储广泛的应用场景，特别在特殊交易系统、结构性数据库等应用环境使用更加成熟。根据《金融业数字化转型发展报告（白皮书）2020-2021》调研数据显示，我国金融机构的集中式存储占存储总体比率的平均值达到76%。分布式存储的优势是易扩展，性能随容量横向扩展，数据量爆发式增长助推了分布式存储快速发展。分布式存储将位于不同空间的数据就近存储，完成了数据存储的去中心化，各个节点的资源可以得到高效协调。例如徐州优网云计算公司在分布式存储方面具有明显优势。

但是，随着数据量的不断增加，集中式存储已经不能完全满足用户的存储需求，集中式存储扩展性较差，生命周期5-10年，无法持久运行。分布式存储延时性较差，对硬件故障容错能力弱，使用门槛高，运营维护技术水平要求比较高，成本大。因此，在集中式存储与分布式存储融合发展的基础上，持续创新存储模式，加强高容量高密度高扩展存储设备研发，降低成本，精简管理机制，极力扩大存力规模和存储效率，将对促进存储产业发展大有裨益。

（五）宏观政策和区域政策双重叠加，共同引导存储产业合理有序发展

当前，由于社会各界对存储市场前景保持乐观关注，在存储产业链构建、技术研发、关键技术突破、项目落地等方面得到了政策的全面支持。国家层面的数据存储产业政策偏宏观，支持性政策主要针对存储相关技术的提高和相关产业层面的创新，特别聚焦数据中心建设，对其能耗要求作了详细规定。政策聚焦存储自主可控，鼓励相关企业深入参与信创工作。如华录集团在相关政策支持下，其超级存储产品已完成与华为鲲鹏麒麟、长城飞腾麒麟、中科曙光海光麒麟等国产环境适配，“易存蓝光存储系统”和“超级存储”入选信创产品库。

地方层面的政策一般是聚焦促进大数据产业发展，对存储产业进行系统性谋划，不同地区根据自身的优势和产业发展特点对存储产业进行了重点引导，出台了多个产业发展规划。北京、上海、天津明确支持集成电路产业发展，特别支持存储器关键技术的研发。广东、江苏、浙江在存储芯片研发和市场开拓等方面给予全方位支持。山东、湖北等则偏重于存储新材料研发。四川基于自身存储优势突出的特点，出台了存储产业专项规划，把存储产业作为核心产业进行全方位打造（如表1、表2和表3所示）。

表1 存储产业相关政策

表2 数据中心相关政策

续表

表3 地区存储产业政策

续表

二、数据安全存储对存储产业发展意义重大

当前，我国数字产业化和产业数字化超常规发展，社会、经济、民生各领域对网络和数据的依赖与日俱增，一旦发生重大数据安全事件，将给国家、企业、国民造成巨大损失。因此，从“数据存储空间规模安全”和“数据要素流动与利用的全生命周期安全”两方面来审视数字经济新时代的数据安全问题，存储介质安全是数据存储空间规模安全和数据要素流动与利用的全生命周期安全的根本，是数据安全的底层保障，数据安全首先要做到安全存储。

（一）推进数据安全存储产业发展有利于保障国家数据安全和信息安全，确立存储产业在国家战略中的地位

数据安全存储旨在保护机密数据、确保数据完整性，防止数据丢失或被破坏。目前，国家核心数据、行业数据、个人隐私数据、企业核心数据、商业敏感数据等都关系着国家数据安全和信息安全，提升数据安全存储能力能够最大程度保障国家数据安全和信息安全，因而，应把存储产业发展置于国家战略高度。

（二）强化数据安全存储内涵有利于挖掘数据要素核心价值，夯实存储产业发展基座

数据安全存储是汇聚有效数据，挖掘数据价值，释放数据潜能的关键。存储产业想要发展，必须以完备的数据安全存储为基座，也就是说数据需要被妥善保管在安全可靠的地方，以便随时随地存取。强化数据安全存储，确保海量数据汇聚凝结，使源源不断的数据升华为信息和知识，然后重新投入新一轮社会活动，创造更大价值，可以夯实存储产业发展基座。

（三）创新数据安全存储技术有利于发挥科技引领作用，促进存储产业技术进步

数据安全存储技术发展日新月异，新的存储产品、存储软件系统和技术架构不断涌现，存储设备的性能和容量不断进步。依靠新一代存储技术的发展持续支撑数据广泛应用，直接推动了存储产品更新换代和存储方式的迅速创新，产生了存储新业态、新模式，促进了存储产业技术的更大跃升，可为存储产业发展提供必须的技术支持。

（四）实施数据安全存储项目有利于决策部署落实落地，推进存储产业高质量发展

国家高度重视数据安全存储，社会投资的数据安全存储项目愈来愈大，一方面落实了国家数据安全战略部署，体现了安全存储的重要性，另一方面也促进了存储产业的整体发展，提高了存储产业的发展能级。在日益旺盛的应用需求推动下，数据安全存储从大数据行业的一个细分领域发展成为独立的存储产业链，推进了存储产业高质量发展。

三、我国数据存储产业面临的问题

过去一段时间，我国数据存储产业发展取得长足进步，但在提升产业竞争力、补链强链固链方面还存在一些短板。

数据安全存储对存储产业发展意义重大。图/中新社

（一）先进存储技术有待进一步突破

存储芯片行业属于技术密集型产业，我国存储芯片行业起步晚，缺乏技术经验累积。当前全球数据存储核心技术掌握在美国西部数据、希捷公司、日本松下等企业手中，我国在数据存储芯片上明显落后。虽然我国本土长江存储、合肥长鑫和福州晋华三大存储芯片企业已逐步完善NAND和DRAM产业布局，但仍处于投产初期，尚未实现产品的规模量产。此外，我国在存储介质等硬件设备，以及新型计算平台、分布式计算架构、数据处理、分析和呈现等软实力上，与国外仍存在较大差距，对开源技术和产业生态的影响力较弱。蓝光存储技术虽然先进，但在我国并未严格实行数据分类分级存储标准的前提下，普及率并不高，市场价值没有得到充分认可。

（二）数据中心建设亟待加强统筹协调

数据中心是新基建的重要“数字底座”，是助推数字经济发展的关键力量，但我国部分数据中心建设存在前期顶层设计不足，后期运维跟不上的问题。有些地方在推进数据中心建设过程中，前期调研不充分，对数据存储、管理、利用的特点、规律了解不够，使得数据中心建设出现了规划设计不尽科学、盲目确定建设规模，甚至一哄而上、浪费投资、产能过剩等现象。还有一些地方存在应用需求不明、重建设轻运维、建设成效难以发挥等问题。此外，数据中心存在供需失衡现象。北上广深地区“供不应求”，一边是数据中心在寻找用户，另一边是用户也找不到适合自身需求的机柜，供需矛盾凸显。

2022年2月17日，全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计，8个国家算力枢纽节点和10个国家数据中心集群完成批复，标志着我国“东数西算”工程正式全面启动并将在“十四五”期间大力推进。在此期间，将着重解决现有突出问题，进一步优化新型数字基础设施和应用的空间布局，推动算力资源有序向西转移，解决东中西部新型数字基础设施布局不平衡不充分的问题，形成以数据为纽带的区域协调发展新格局，为构建数据自由流通、按需配置、有效共享的全国性要素市场奠定稳固基础。

（三）数据存储产业的行业规范和标准体系尚不完备

我国存储产业正进入发展的快车道，产业发展初具规模，行业规范和产业标准伴随产业发展而陆续建立，但尚不完备。我国存储产品丰富多样，存储技术各具特色，企业存储需求不同，存储产业团标、行标并没有统一的规范。因此，需要提升数据存储效率、加强数据保护和数据灾备、推进绿色低碳发展、实现数据存力关键指标的定义和统一，才能够为存储产业健康可持续发展提供有力支撑。尤其是，处于产业链前端的数据收储环节仍缺乏顶层制度和相关执行标准、规范，使得存储产业的存储对象——数据要素尚未实现应收尽收、应储尽储，不利于数据价值的进一步挖掘。

（四）自主可控的数据存储产业链供应链体系尚未建成

由于存储产业市场主体自我经营模式占主导,国内企业在数据安全存储上游的硬件设备生产环节和软件系统环节存在明显短板，自身产业链较单薄，产业生态的脆弱性无法克服，产业链协同合作较少,内部产业生态格局包容与扩展力度不足，无法支撑我国数据存储产业链完整性与可控性。2022年俄乌冲突中，俄罗斯在西方加码制裁下面临空前的IT存储危机，给我国实现存储关键技术自主可控敲响警钟。在众多存储介质中，蓝光存储作为国产化优势明显的存储介质，最有希望首先实现完全自主可控。如中国华录已经构建了模具设计加工中心、线路板贴片生产、塑胶部品加工、金属冲压、钣金加工、激光头生产、蓝光光盘生产、机芯生产、完成品生产等全产业链一条龙生产体系，并通过强大的自主研发能力，着力于光存储核心基础技术、感光材料、光盘结构及格式、存储管理软件等关键环节，现已具备光存储全产业链自主可控的布局能力。但在存储之外，更多存储介质的完整供应链则需要由国内国外企业共同协作才能形成。在国际形势不明朗的形势下，我国存储产业的供应链非常脆弱，因此搭建可靠的安全存储供应链体系非常必要。

全球外部存储市场80%的磁盘存储，其关键技术、整机设备和上游供应链均由美日欧垄断，虽然我国在该产业不具备主导优势，但磁盘存储的高耗电、低寿命、低安全的特点，导致磁盘阵列存储也并不是适应未来发展的技术手段，其应用只不过是当前大数据中心存量和建设的惯性使然。因此，“发展自主可控先进存储产业”是贯彻落实我国存储产业关键核心技术攻关和自主可控使命的必然要求。

光存储作为磁盘阵列存储的竞争者、替代者，具有独特的技术优越性和先进性：光存储无需大量空调冷却系统、自身功耗极低，且具有单位存储密度大、存储时间长、绿色安全等特点。据中国信通院第三方测试报告，蓝光存储与同等容量的磁存储相比可节省94.72%的电能，节能减碳效果显著。光存储更加低碳环保，兼具低成本、高可靠、长周期特性，蓝光光盘系统存储寿命已达到了100年以上。与在线服务的串流相比，蓝光光盘系统的优势在于超高比特率(最高108Mbps)，而一般在线4K超清串流只有16Mbps。同时，具有高安全级别的防篡改存储、可追溯日志的审计、跨区域访问等高安全特性。可广泛用于政务、医疗、科研、司法、金融、教育、互联网等行业，满足其安全储备、长期将数据归档的需要。

目前，国内外光存储系统技术同步发展，以索尼、松下、华录集团为代表的少数企业实现了单盘500GB光存储的设备生产和应用。

目前，“磁盘阵列存储”产业主要由美日垄断，美国对我国实施打压政策，我国须积极谋划应对之策。我国光存储产业和半导体存储（电存或闪存）产业虽然不属于全球第一梯队，但都有自己的产业基础。在面临“磁盘阵列”“卡脖子”时，可用“光电一体化存储”技术手段解决“磁盘阵列存储”“卡脖子”难题。不仅如此，“磁光电一体化存储技术”与我国算力技术相结合，适应大数据绿色低碳的存算需求，面向“能效、碳效、水效、存效和算效”的全方位考量，可以解决全国一体化大数据中心如何更好布局的关键问题。

（五）相关市场主体所获得的政策支持较少

存储产业是我国大数据产业中的短板。由于我国市场上大量的存储产品被国外厂商占据，核心技术也被国外巨头厂商“卡脖子”，我国本土数据存储企业并不多，市场主体的体量偏小。一方面，国家相关部委对其重视不足，未成立产业政策协调委员会对其进行产业政策指导，特别是在基础设备、软件研发、技术专利保护等重要领域未发布相应的政策措施予以扶持。另一方面，我国在市场培育方面也未对其予以支持。目前政府、企业、数据中心采购偏向磁盘存储等具有价格优势的存储设备，对蓝光存储设备不了解，对半导体存储设备价格有顾虑。

四、大力推动数据存储全产业链发展

（一）积极布局先进存储技术和结构，打造多层次存储软硬件支撑体系

存储产业是一个系统性整合产业。从产业布局上看，需要集聚优势资源在全国各地多方布局，打造上中下游相互紧密咬合的多层次存储软硬件支撑体系。应以安徽、湖北、四川为重心，重点布局消费级和企业级存储介质、存储芯片、存储元器件、存储软件等核心基础产品生产及服务。以广东、浙江、山东为核心，加大对存储制造企业的支持，重点布局存储用传感等元器件，支持存储芯片、处理器等高端芯片设计，发展集成电路制造。以京津冀、长三角为中心，重点布局新型存储器技术研发和突破存储等关键核心技术，探索先进应用场景承载地，引导市场需求挖掘与开发。以东数西算为支点，在重要数据传输枢纽节点重点布局大型存储节点，推进存储产业均衡发展。

未来，通过扩大光存储布局及应用，构建分类布局的高效率数据存储体系。即利用光存储技术存储大规模温冷数据，利用磁存储和电存储技术存储高频访问数据，能够充分发挥不同类型数据的短期和长期价值，为提升数据存储安全性、完备性和持久性提供重要保障。协调移动、联通、电信三大运营商将光存储加入其存储体系。引导国家部委、央企、国企、事业单位及其他领域用户优先采用光磁电智能混合存储技术部署私有云、混合云。利用光磁电智能混合存储技术和设备进行国有存量数据中心绿色改造。

（二）加强存储产业补链强链固链工程，构建自主可控的产业链供应链体系

推进实施存储产业补链工程，充分发挥我国先进半导体存储和蓝光存储技术优势，构建集存储技术研发、产品生产制造、存储设备应用、高技术服务为一体的自主可控存储体系，为存储产业上下游协调发展奠定良好基础。推进实施存储产业强链固链工程，加强研发存储新材料，开发高端存储产品，提高存储数据软件服务能力；扶弱固强，集中力量在产业链薄弱环节进行重点突破，明确支持“链长”“链主”企业，加速构建完整的存储产业链。推进实施供应链稳定工程，优化产业链上下游之间战略合作，鼓励本土产业链上下游加强沟通协调，引导优势企业集聚，完善区域配套体系，构建自主可控、安全可靠的国内生产供应体系，形成国内国际市场循环畅通的全产业链条。

（三）遴选优势区域，完善资金人才要素支持，形成存储产业集聚发展区

聚焦京津冀、长三角、珠三角、成渝地区等优势区域，加大对存储产业的要素支持，形成特色鲜明的存储产业集聚发展区。在优势地区加快成立高端存储产业母基金，形成规模庞大的母基金集群，强力吸引社会资本广泛进驻，形成资本合力；定位投资于存储主题鲜明的子基金，通过多个子基金赋能，覆盖存储全产业链环节，为存储产业发展提供足够的资金支撑，推动存储产业全链条全环节发展。

人才是存储产业保持安全稳定的关键。应加快创新高技术存储人才培养模式，积极推动存储相关学科人才培养；加大对相关集成电路、存储芯片、存储新材料等领域重点研发领军人才和创新团队引进的支持力度，通过股权激励、所得税减免等优惠政策来吸引高端人才，建设“雁阵型”存储人才梯队。

（四）多措并举，强力挖掘存储应用场景，扩大海量数据存储市场需求

在保障海量数据安全方面，加强安全可信存储设备应用，控制不安全开源软件在存储产品中的使用，加快推进自主可控产品替代。在挖掘存储应用场景方面，在存储应用活跃的地区推动“存储+多场景应用”等试点示范，加大“存储+智慧城市”“存储+政务”“存储+科教”等应用场景重点推介。在引导市场需求方面，加强数据分类分级存储引导，围绕数据要素流动和利用的“存、储、治、用、易”全生命周期建立数据存储价值开发流程，突出数据存储的必要性。在存储能力建设方面，统筹建设数据中心、分布式存储、云存储等多元存储方式，增强数据存储的多样化选择。在数据存储灾备方面，增强数据灾备能力建设，严格数据灾备要求，建立有效的存储防护措施，消除数据存储风险。

（五）研究设立存储产业行业标准和制度准则，引导存储产业规范健康高质量发展

广泛征求存储领域企业家、从业者和利益相关方意见，根据存储产业实际特征，加快建立完善存储产业团体标准或国家标准体系，加强标准和机制约束。征集业内专家意见，鼓励行业主管部门委托专业标准化技术委员会设立专业性强、可操作性高、实施科学且普惠全行业的行业标准。鼓励国标、行标制定单位建立标准发布信息平台，强化标准制定信息公开和市场监督。充分理解数据要素内涵，深度挖掘数据价值，夯实数据安全基础，增强数据治理能力，提升数据监管水平。探索设立国家数据收储制度，确保将数据要素作为新型生产要素进行集中存储的数量和质量。规范数据存储产业政策，科学高效配置资源，协调存储产业与市场关系，引导存储产业规范健康高质量发展。