硬盤將在數據中心消失？

傳統(tǒng)機械硬盤在數據中心領域是否還有未來？

西部數據（Western Digital）依然認為機械硬盤在數據中心擁有一席之地。近日，西部數據公布了最新的機械硬盤產品路線圖。西部數據計劃在2020年會推出18TB、20TB的硬盤，并預計在在2026年推出60TB的機械硬盤。西部數據的路線圖比兩年前ASTC協會公布的要保守一些，后者之前預計2026年HDD硬盤容量能達到100TB級別。

值得注意的是，西部數據已開始向全球企業(yè)OEM和超大規(guī)模數據中心客戶運送18TB、20TB的硬盤樣品。

西部數據機械硬盤產品路線圖

此外，GigaOM分析師Enrico Signoretti和Wells Fargo 分析師Aaron Rakers分別從硬盤在數據中心應用趨勢與閃存發(fā)展等角度進行了分析，算是對機械硬盤在數據中心前景的另一種回應。

眾所周知，隨著閃存在容量上的不斷提升，以及成本的不斷下降，閃存在性價比、性能上已經開始形成對機械硬盤越來越大的優(yōu)勢，而機械硬盤隨著容量的不斷提升在故障恢復上需要花費更多時間，也使得機械硬盤的劣勢進一步放大。有人直言，機械硬盤未來幾年將會在大多數數據中心中消失。

Signoretti直言：“機械硬盤將從小型數據中心消失。小型數據中心將不再存在機械硬盤，尤其是云計算的快速發(fā)展，中小型企業(yè)將越來越依賴閃存或者云。”Signoretti直言：“像18TB和20TB的機械硬盤（未來的50TB或者更大容量）將來更多是為Facebook、AWS、Azure這些超大規(guī)模數據中心用戶設計和制造。”

通常，大容量機械硬盤在發(fā)生故障時往往需要花費數周時間進行恢復，“大容量意味著在發(fā)生故障時候需要花費更長的時間進行重構。例如，今天重構一個14TB的硬盤可能需要花費近一周時間，如果容量增長為50TB，可以想象一下需要花費多少時間。”

硬盤與SSD的競爭即將告一段落

不僅如此，像主機管理覆蓋、多驅動器和分區(qū)等機械硬盤新技術，都需要使用當前硬盤的應用程序修改代碼。而隨著閃存越來越便宜，顯然比這些讓磁盤更快的插件更有吸引力。

Signoretti認為：“所有增加的復雜性將使硬盤對于沒有足夠數據量存儲在其中的小型組織變得不切實際。例如以1PB這個標準來考慮一下：1PB等于20個硬盤，而奇偶校驗和備用硬盤將為24。它為您提供吞吐量，但IOPS很少，并且由于重建時間而導致數據丟失的風險很高。”

最后，Signoretti表示，如果用戶需要在本地存儲上PB的冷存儲，那么可以考慮機械硬盤。全閃存的數據中心將成為現實，如果您想存儲越來越多的冷數據，那么云其實也是一項很好的選擇。

西部數據和鎧俠（Kioxia，前身為東芝存儲）近日宣布了112層3D NAND。Wells Fargo 分析師Aaron Rakers認為，112層NAND（BiCS5 工藝）是一種成本優(yōu)化的工藝，在成熟的晶圓良率下，將會比現有的96層產品每一位便宜30%。

Aaron Rakers注意到112層產品基本上是兩個56層 die堆疊在一起，而三星的128層die則是采用單堆疊設計。WD-Kioxia 112層晶圓與相比具有更大的位密度優(yōu)勢：約7.8GB /平方毫米，而三星為6.8GB /平方毫米。他計算得出，WD-Kioxia比三星的128L技術具有10-15％的位密度優(yōu)勢，并因此帶來了成本優(yōu)勢。

這也意味著WD-Kioxia大大提高了NAND的承受能力，尤其是當112層用QLC閃存格式化時。

3D NAND容量和層數技術路線圖

當今的大多數NAND是TLC（3位/單元），而QLC的耐久性比TLC的3,000次周期短，約為1,000次。它的讀取時間為100μs，而TLC為25μs。但是它仍然比磁盤快，后者在分區(qū)內受尋道時間的影響，性能大約在8–12ms。

當今的大容量磁盤驅動器越來越多地用于近線存儲，而近線存儲需要中等到低的寫訪問速率。QLC 112層NAND使用損耗均衡和過度配置技術，可以比TLC 96L更好地競爭這一市場。

這使Rakers得出結論，就出貨量而言，100層以上的3D NAND將成為一種主導技術。

他認為：“控制器技術和軟件增強功能的不斷進步，改善了原始NAND的特性，這是我們認為QLC的采用將在未來幾年內加速并擴大其采用范圍的主要原因之一。”

三星、英特爾、西部數據、海力士等閃存廠商的3D NAND路線圖

到2022年和2023年，閃存將會采用200-300層3D NAND，屆時閃存每比特的成本將會更低。“企業(yè)級固態(tài)硬盤和近線硬盤之間的價格差距正在縮小（以美元/GB為標準）。去年第三季度，企業(yè)級SSD每GB的成本大約是高容量近線硬盤的八倍，而第二季度則是9倍，2018年第三季度則是15倍。”