閃存時代下硬盤的局限與出路

-4-閃存時代下，硬盤的局限與出路假如肯定要升級HDD系統(tǒng)，最好也是面對冷數(shù)據(jù)存儲、災難恢復和用戶文件共享等此類應用負載的需求。一般狀況下，對于全部用于支撐業(yè)務應用程序運行的新服務器和存儲陣列來說，SSD都是更好的選擇。機械硬盤（HDD）正在固態(tài)硬盤（SSD）的沖擊下走向市場"黃昏期'，好像已經(jīng)成為一種共識。在向固態(tài)存儲轉型的長期過程中，我們已處于后半程HDD的出貨量頂峰已經(jīng)是在10年前了。但是，HDD與SSD存儲的單位銷售量對比并不能完全說明問題，由于在同一時期內(nèi)，總體存儲出貨容量始終在上升。

盡管如此，隨著SSD容量的增加和價格的下降，越來越多的市場需求已經(jīng)從HDD轉向SSD，那些I/O密集型工作負載(如數(shù)據(jù)庫)是最先完成這種過渡的。而且隨著更多的消費者習慣于使用筆記本電腦和平板電腦，客戶端設備也緊隨其后完成向SSD的轉變。這一趨勢伴隨著每一代SSD技術的進展而加速綻開，最近的調(diào)查顯示，用于支撐關鍵任務應用程序的企業(yè)級HDD，只占其整體出貨量的大約20%。

不過，HDD已經(jīng)在整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)中找到了屬于自己的新定位基于更大的容量存儲海量的溫/冷數(shù)據(jù)。目前市場上，容量在10-16TB的HDD已經(jīng)非常常見，而HDD廠商的產(chǎn)品技術路線圖，也大多以擴展容量為主線，這無疑讓我們看到了企業(yè)HDD的將來。

HDD與SSD的產(chǎn)品現(xiàn)狀

SSD行業(yè)正在經(jīng)受產(chǎn)品形態(tài)小型化的趨勢，M.2形態(tài)和Ruler形態(tài)正在漸漸成為基于企業(yè)數(shù)據(jù)中心級SSD的一個潮流，與傳統(tǒng)2.5英寸SATA設備相比，帶來了尺寸和密度的提升。而在另一邊，30年前推出的3.5英寸和2.5英寸兩種規(guī)格的HDD，至今仍舊是主流。

硬盤尺寸的歷史和趨勢，圖片來自COUGHLINASSOCIATES

CoughlinAssociates的調(diào)查顯示，尺寸更大的設備占據(jù)了HDD市場約60%的份額，該公司估計到2025年這一份額還會增加。存儲容量優(yōu)先于物理大小，是在閃存時代，HDD地位的另一個標志。

希捷、東芝和西部數(shù)據(jù)這三家硬盤制造商的業(yè)績還算不錯，希捷和西部數(shù)據(jù)分別以約40%和36%的市場份額位于前列。目前最頂尖的工藝技術水平，是3.5英寸的16TB氦氣硬盤。不過，西部數(shù)據(jù)和希捷都已經(jīng)宣布將在2022年供應18TB和20TB產(chǎn)品。

從長遠來看，西部數(shù)據(jù)和希捷正在開發(fā)一種替代垂直磁記錄技術的產(chǎn)品而這種技術自硬盤消失以來就始終在使用。面對將來，HDD將使用某種能量增加型的記錄技術如熱幫助磁記錄(HAMR)和微波幫助磁記錄(MAMR)來增加記錄密度。對于兩家硬盤巨頭，希捷使用的是HAMR技術，西部數(shù)據(jù)則采納MAMR技術，至少會將其用于18TB到20TB中的某一代產(chǎn)品。除了能量幫助記錄技術外，更小的磁盤間距每個硬盤中最多放入9個磁盤，使得到2026年實現(xiàn)單盤容量50TB成為可能。

當下HDD的常見應用場景

隨著越來越多企業(yè)的IT基礎架構從單一的本地系統(tǒng)升級為私有云、公有云、本地相結合的混合架構，除了長期歸檔之外，企業(yè)數(shù)據(jù)中心對HDD的使用將削減。SSD的容量足夠大，也足夠廉價，可以處理任何企業(yè)的工作負載，并且同時供應卓越的性能和能源效率。

超大規(guī)模的運營商，包括公有云服務和存儲需求巨大的在線服務，比如公有云供應商，則是另一回事。這些運營商往往需要更多HDD，來處理對媒體存儲的持續(xù)需求。據(jù)估量，超大規(guī)模運營商的選購量，約占全部硬盤銷售量的一半，這個比例只會隨著時間的推移而增加。

主要的HDD應用場景有:

富媒體存儲和流媒體應用；

用于近線災難恢復的備份存儲，冷數(shù)據(jù)存儲和長期歸檔；

其他一些對延遲不敏感的應用程序，例如用于云文件共享同步以及協(xié)作應用程序的用戶名目。

HDD與SSD的選擇

與SSD相比，HDD仍舊具有明顯的價格優(yōu)勢。對于上述那些不需要低延遲、高IOPS性能的應用程序來說，HDD是更好的選擇。

考慮到技術的快速演進，企業(yè)用戶或許應當逐步讓他們現(xiàn)有的HDD系統(tǒng)退出"主舞臺'。假如肯定要升級HDD系統(tǒng)，最好也是面對冷數(shù)據(jù)存儲、災難恢復和用戶文件共享等此類應用負載的需求。一般狀況下，對于全部用于支撐業(yè)務應用程序運行的新服務器和存儲陣列來說，SSD都是更好的選擇。

云計算用戶在配置計算實例時，上述原則仍舊可行：將S