2021年，元宇宙一词火爆全球，成为全社会关注的焦点。
除了在游戏和娱乐领域大有前途之外，元宇宙还能干嘛？让我们来看看元宇宙在医疗领域如何小试牛刀。
“把二维CT切片组合成三维立体的‘全息数字人’，让信息量变得空前丰富，医生可以360度无死角的观看到手术部位，从而实现治疗效果的提升。这仅仅是元宇宙在医疗领域应用的冰山一角。未来，随着VR、AR、数据存储等元宇宙技术的持续发展，元宇宙在医疗领域拥有广阔的发展空间”--这是郑州大学蒋慧琴教授日前介绍元宇宙在医疗领域应用的情况。
毫无疑问，元宇宙正处于探索发展的早期，却已对多个行业产生影响。未来，随着应用场景的增多，元宇宙对于数据存储等基础设施的需求和改变也引发业界的高度关注。有业界专家甚至直言：元宇宙存储将成为数据存储市场下一个爆点。
那么，元宇宙存储都具备哪些特征？元宇宙对于数据存储和数据保护提出哪些挑战？中国产业界对于元宇宙存储又有哪些布局？
日前，在由存储产业技术创新联盟主办的“元宇宙存储研究与实践”技术沙龙上，来自中科大（中国科学技术大学）、郑州大学、华中大（华中科技大学）以及浪潮存储的“产学研用”各界专家各抒己见，畅谈元宇宙存储的未来。
元宇宙存储三大挑战
元宇宙是什么？
用“一千个人眼中有一千个元宇宙”来形容不为过。的确，业界目前尚无对元宇宙明确的定义。不过，业界有一个较为认同的观点是：元宇宙本质是对现实世界和人类社会的虚拟化、数字化。
目前来看，除了游戏和娱乐之外，元宇宙已经在虚拟会议室、科学可视化、数字孪生工厂、自动驾驶仿真和虚拟城市中得到了初步应用。Gartner也预测，2026年25%的人每天将至少在元宇宙中工作、购物、学习、社交或娱乐1个小时；全球30%的企业机构将拥有元宇宙的产品和服务。
显然，数据是元宇宙最为核心的要素之一，并且至关重要。但与传统应用场景不同，元宇宙沉浸式、低延迟、随地、多元化（从消费级到企业级，从产品形态到服务形态）的场景特征，使得其相关数据特点与过去传统应用有着极大区别。
在“元宇宙存储研究与实践”技术沙龙上，浪潮信息首席架构师叶毓睿直言，“数据存储是元宇宙的五大地基性技术之一，元宇宙对存储基础设施提出安全可靠、巨量空间、极速响应、跨域交互等挑战。”
目前从元宇宙一些应用场景来看，元宇宙已经在数据存储层面呈现出三个最为典型的特征：
其一：数据增长速度和数据规模远超其他应用场景，海量、多模态数据成为元宇宙的常态。例如，微软飞行模拟器采集了3.7万座机场、15亿栋建筑、2万亿树木的数据，数据量就超2PB，这仅仅是场景数据，随着场景更加丰富、参与元宇宙人数更多，其数据规模和数据增长率必然会呈现出指数级的增长。其二、数据处理的极限挑战高。实时、高频的沉浸式场景体验，背后依靠的是巨大的AI算力和数据存储性能处理做支撑。不仅如此，多人交互和互动、实时动态捕捉与呈现，都将带来海量数据处理引发的高渲染、低延时等挑战。可以预见，随着元宇宙的不断发展，数据处理的极限值也将水涨船高。其三、数据是元宇宙世界的土壤，另外元宇宙中的数字资产具有价值，这些因素让元宇宙的数据保护成为不可忽视的问题，保存数据的数据存储系统被看成是“数字银行保险箱”，需要超乎寻常的安全性和可靠性。“元宇宙一定会带来数据基础设施的重构。元宇宙在各行各业拥有极为广阔场景应用，也必然会带动数据存储的新变革。”叶毓睿如是说。
初探元宇宙的数据保护
元宇宙是一个与现实世界存在 映射及交互并保证用户能够灵活、自由切换的虚拟世界，本质上是对现实世界的虚拟化，元宇宙世界需要建立用户虚拟形象、捕捉用户反应、环境及时反馈与重建、用户体验反馈与记录等。
元宇宙的数据当前大致分为四类：一是整个虚拟世界的各类环境数据，二是用户主动上传的个人信息数据，三是“数字人”与元宇宙交互产生的数据，四则是用户从现实世界带入到元宇宙的数据。
因此，元宇宙的兴起，在未来一定会引发一系列的数据安全问题，带来数据隐私、数据管理、数据保护等走向变革。例如，IDC统计，在过去12个月，全球超过三分之一的组织遭遇过勒索软件攻击或入侵，导致系统或数据无法访问。元宇宙一旦兴起，也必然会成为重要的勒索目标。
毫无疑问，数据存储作为元宇宙的土壤，面对这些挑战是首当其冲。如何在数据存储层面为元宇宙构建一个可靠的环境，就成为业界所关心的话题。在本次沙龙上，中科大、华中大、浪潮等“产学研用”领域的嘉宾均认为元宇宙将驱动数据保护相关技术的创新与发展。
例如，时下热门的纠删码技术（Erasure Coding）就被认为大有可为。中国科学技术大学许胤龙教授介绍：“数据容错，业界通常有两种办法，一种是多副本，另一种是纠删码。”显然，在元宇宙环境下，面对海量数据，多副本带来的存储开销比较大（烧钱、占地）是所有企业所不能承受之重。
纠删码技术作为一种数据保护方法，它将数据分割成片段，把冗余数据块扩展、编码，并将其存储在不同位置，比如硬盘、存储节点或其他物理位置。这种方式开销小（花小钱、办大事），在数据爆炸式增长的环境下，更容易被用户所采纳。
不过，纠删码技术也有很多挑战，尤其是在超大规模数据中心内或者是跨数据中心使用纠删码做数据保护，还有很多值得探索的地方。
例如，纠删码降低存储成本、提高容错能力，但最大问题是在数据丢失之后，数据恢复过程需要从其他地方读取大量数据，故障修复堪称龟速。在同一数据中心内，数据恢复的网络传输时间占比超90%。我们固然可以通过增加数据中心硬件各项性能来实现一定的提速，但通过优化纠删码技术，从各方面综合降低故障恢复时间才是最重要的方向。
“数据纠删的负载均衡需要不断打磨与创新。”浪潮信息分布式存储架构师张立强介绍道。事实上，软硬件协同宽条带纠删技术正在迅速获得业界的认可。以浪潮分布式存储AS13000为例，采用纠删码FPGA加速卡，实现宽条带纠删的CPU计算卸载，将处理器平台的CPU占用率降低90%，性能提升390%。
又如，跨数据中心场景，数据中心带宽极其有限，如何“跨越万水千山”做纠删。众所周知，元宇宙是建立在Web 3.0技术基础之上，很多场景经常需要跨数据中心进行部署和服务。但跨数据中心的带宽通常只有数据中心内部带宽的1/20，这时对于纠删码技术就极为考验。
对此，会上专家认为，新型LRC（Locally Repairable Code）分组编码方式，可以在存储开销和恢复性能之间做一个权衡，未来会在元宇宙环境中获得更多尝试。可以说，元宇宙的数据保护之路还很长。随着元宇宙在各个行业的场景越来越多，相关数据保护技术的创新也将提速。
元宇宙存储，市场下一个爆点？
去年，元宇宙成为社会热点之际，有数据存储专家就认为元宇宙可能会成为数据存储市场下一个爆点。
在本次沙龙上，来自各界的专家也认同，元宇宙在各行各业有着广泛的应用前景，对于包括数据存储在内的基础设施将带来极大改变。但与传统存储产品不同，元宇宙诸多新特性又让元宇宙存储的打造绝非易事。
首先，元宇宙在各行各业的应用才是冰山一角，未来依然有着太多未知值得去探索，会诞生层出不穷的新应用和新场景。众所周知，新场景必然带来新特性和新需求。如何满足新特性和新需求，最好的方面就是联合产业界各方力量共同创新。因此，浪潮存储近年来提的场景共同体非常适合元宇宙存储在相关场景的探索与落地。
其次，业务场景变化是技术变革最好的驱动力，元宇宙会成为前沿存储技术一个最佳的试验田和应用舞台。例如，NVMe Over Fabric、CXL高速互联、软件定义内存、跨域容错、跨数据中心纠删码等前沿技术，可能会随着元宇宙的兴起，加速在存储系统中普及和应用。
第三，元宇宙所带来的数据规模和数据增长速度，必然会吸引更多数据存储厂商进入到该市场，引发新一轮的市场竞争，有利于推动元宇宙存储这个细分市场的加速形成。
总体来看，随着数字经济的高速发展，元宇宙未来前景一片光明。普华永道预计元宇宙市场规模在2030年将达到1.5万亿美元。而元宇宙存储必然将成为站在元宇宙背后的那个“人”，引领数据基础设施的下一轮变革。
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