隨著數(shù)據(jù)量將越來越大 數(shù)據(jù)的存儲也將不容忽視

國際數(shù)據(jù)公司IDC統(tǒng)計顯示，全球近90%的數(shù)據(jù)將在這幾年內(nèi)產(chǎn)生，預(yù)計到2025年，全球數(shù)據(jù)量將比2016年的16.1ZB增加十倍，達(dá)到163ZB。

也就是說，隨著人工智能、AIoT、云計算等技術(shù)的推動，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)揮旗吶喊進(jìn)場了。未來，數(shù)據(jù)將會無限制地擴展和增加。那么，要存儲這些無窮盡的數(shù)據(jù)，就需要極其優(yōu)秀的存儲介質(zhì)——硬盤。

目前，全球知名的機械硬盤廠商無非是東芝、希捷及西數(shù)三家。但這三家的硬盤，從容量、成本和故障率來看，哪家的優(yōu)勢會更明顯呢？誰會成為大數(shù)據(jù)時代硬盤容量競技場的新王者呢？

常言道：貨比三家。我們不妨先了解一下在這屆安博會亮相的東芝新產(chǎn)品，都有哪些獨家競爭力呢？

在第十五屆中國安防論壇（技術(shù)論壇）中，東芝電子（元件）存儲產(chǎn)品戰(zhàn)略策劃部硬盤應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理郁琳焱，詳細(xì)介紹了東芝硬盤在大數(shù)據(jù)時代下的戰(zhàn)略布局以及其新產(chǎn)品和新技術(shù)。

▲東芝電子（元件）存儲產(chǎn)品戰(zhàn)略策劃部硬盤應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理郁琳焱

▎硬盤是存儲行業(yè)絕對的主力軍：機械硬盤依舊有活力

郁琳焱介紹，東芝電子主要有三條產(chǎn)品線：

一個是小信號設(shè)備，屬于分離器件部分，用在高鐵、汽車和風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域；

第二個是大規(guī)模集成電路，有各種各樣的車用、家用的MCU。當(dāng)下比較火熱的System LSI行車輔助系統(tǒng)就是用了東芝的系統(tǒng)。

第三個是高密度硬盤，用于企業(yè)/DC的（近線級消費類硬盤（用于電腦和游戲）等。

接下來，郁琳焱詳細(xì)介紹了硬盤的容量、應(yīng)用程序、性能等方面。

東芝的硬盤主要分為內(nèi)置和外置，外置硬盤最大容量是6TB。

內(nèi)置硬盤則分為消費級和企業(yè)級，消費級的應(yīng)用主要是在筆記本電腦、機頂盒、游戲機、展會的主題監(jiān)控系統(tǒng)等。前端的監(jiān)控，分為2.5寸的小盤和3.5寸的大盤，2.5寸最大容量做到4TB，3.5寸的大盤最大容量14TB。

企業(yè)級硬盤有3.5寸和2.5寸的，2.5寸是高性能、高轉(zhuǎn)速，主要用于服務(wù)器系統(tǒng)方面，最大容量2.4TB。3.5寸近線級硬盤，最大容量是16TB，主要用途是后端的數(shù)據(jù)中心，支撐大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)中心。

結(jié)合目前硬盤市場份額的發(fā)展趨勢來看，現(xiàn)在全球目前唯一的三家機械硬盤供應(yīng)，東芝就是其中一家，也是唯一一家綜合性的供應(yīng)商。東芝目前的市場占有率逐年上升，到2019年二季度結(jié)束，市場占有率達(dá)到25%。

全球市場容量是按照年復(fù)合增長率18.6%在增長，2019年的數(shù)字大概是900 EB左右，到2022年會達(dá)到1621EB，1EB=100萬TB。這是全球的硬盤產(chǎn)能，那么，全球數(shù)據(jù)量產(chǎn)生有多少？

同樣是來自IDC第三方的報告，預(yù)計到2022年，全球數(shù)據(jù)產(chǎn)生的量大概是80個ZB，ZB=1000EB，80ZB和1621EB差不多，硬盤產(chǎn)能是全球數(shù)字量產(chǎn)能的3%不到，我們產(chǎn)生數(shù)據(jù)最終能被保存下來的百分比很少，存儲媒介產(chǎn)能速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上數(shù)據(jù)產(chǎn)生的速度。

如果不存在硬盤，而是存在SSD或是NAND上，也有一個報告，SSD和其他所有的存儲媒介加起來，全球產(chǎn)能只有硬盤的1/3左右。

所有的記憶媒體能存下來的數(shù)據(jù)到2020年大概是所有數(shù)據(jù)量的5%，差距還是非常大的。

從這個層面來看，機械硬盤在不遠(yuǎn)的將來還是有活力的，硬盤是存儲行業(yè)絕對的主力軍。

郁琳焱介紹，從硬盤的應(yīng)用程序來看，劃分了三個領(lǐng)域，2.5寸小盤，經(jīng)典的應(yīng)用是筆記本電腦；3.5寸的應(yīng)用是家里的臺式電腦，但目前應(yīng)用的量正在減少，因為筆記本和臺式機需要存儲的容量不是那么大；另一部分是監(jiān)控，監(jiān)控的量增長得非?？?。總體加起來，3.5寸的應(yīng)用還是會上升的。

所謂的大數(shù)據(jù)，就是要收集盡量多的數(shù)據(jù)，分析才能盡可能準(zhǔn)確，人工智能才能更加智能，這塊的增長會非常大，主要是這塊的增長。

▎未來機械硬盤聚焦在兩個領(lǐng)域：監(jiān)控和數(shù)據(jù)中心

郁琳焱分析，未來的機械硬盤會主要聚焦在監(jiān)控和數(shù)據(jù)中心這兩個領(lǐng)域。

監(jiān)控硬盤的市場，按照容量點劃分的話，同樣也有一個17%的年平均復(fù)合增長率，這是總?cè)萘?，這個總?cè)萘恐屑?xì)分以后，高容量在增長，低容量持平、略有下降，2TB、4TB、6TB這三個容量的硬盤，基本上涵蓋所有需求的70%左右。

東芝的硬盤，有完整的前端到后端的產(chǎn)品線，有DT、MD和MG系列。

DT系列，專為監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，有三個容量點，2/4/6TB，主要的用途是家用的監(jiān)控，小型商用監(jiān)控，比如說便利店，家用的話比如說別墅。

MD系列，靈活應(yīng)對未來的系統(tǒng)擴展，有6/8/10TB三個容量點，主要用在辦公室、商業(yè)設(shè)施如商場，監(jiān)控有前端的存儲，先存在本地，比如說本地存一個月，一個月再送回后端進(jìn)行備份，這個是用在本地、前端的部分。

MG系列，超強的容量和高可靠性，最高容量達(dá)到16TB，這個系列用在后端數(shù)據(jù)存儲中心。

16TB用了氦氣封裝技術(shù)，傳統(tǒng)的硬盤里面是空氣，對外和空氣有連通，東芝這款16TB是氦氣技術(shù)，里面是全密封，氦氣密度比空氣密度低，轉(zhuǎn)起來阻力小很多，可以降低功耗、降低電費。

▎為何要推薦客人選擇最高容量點？

這么多系列的硬盤，如果要搭建數(shù)據(jù)中心時，該如何選擇呢？郁琳焱表示，當(dāng)客戶要搭建數(shù)據(jù)中心時，她都會推薦客戶選當(dāng)下現(xiàn)有的最高容量點。

因為無論是站在系統(tǒng)端的角度，還是站在客戶的角度來講，維護(hù)數(shù)據(jù)中心成本的前三位，一個是機架，服務(wù)器機架的成本，另外一個是功耗，直白地說就是電費，第三個是硬盤本身的成本。

郁琳焱舉例，假如要搭建200TB的數(shù)據(jù)中心，又來了一個新的單位，PB=1024TB，那么搭建20萬TB體量的數(shù)據(jù)中心運行五年，要花多少維護(hù)的成本？

如果用6TB的盤搭建的話，大概需要33K的硬盤，五年的運行成本是1640萬美金；如果用16TB搭建，硬盤數(shù)量大概是12K多一點，五年運營成本是860萬美金，硬盤數(shù)的下降很直接，機架采購數(shù)量下降一半，數(shù)據(jù)中心的場地，整個空間就小，功耗、電費部分，硬盤少功耗肯定少。

再加上16TB是氦氣的技術(shù)，整體的功耗具有非常大的下降，不止一半的下降，合在一起，200TB的數(shù)據(jù)中心，TCO的維護(hù)成本會下降48%，這就是為什么要選最高容量點的硬盤。

▎四大新技術(shù)領(lǐng)跑硬盤的單位存儲密度

氦氣封裝技術(shù)：提高單張存儲量

所有的新技術(shù)服務(wù)的目標(biāo)是更高的容量，硬盤的尺寸相對固定了，如何在有限固定的情況下提升容量？我們要提高單位的存儲密度。

東芝發(fā)布的MG08，里面有9張磁盤，氦氣封裝技術(shù)，高達(dá)16TB，下一代的產(chǎn)品會有10張碟。

那么，在碟片固定的情況下要怎么再提高容量呢？

答案是：可以提高單張的存儲量！

圓盤是磁盤，一條一條的是數(shù)據(jù)的回道，黃色的是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)軌道之間是有一些空隙，為了提高單片的存儲密度，我們把空隙越來越縮小，可以放進(jìn)去更多的數(shù)據(jù)軌道。

TDMR技術(shù)：克服磁性物質(zhì)干擾

硬盤為什么也叫磁盤，硬盤是磁性物質(zhì)讀寫，磁性物質(zhì)靠太近會有干擾，如何克服這個問題？

軌道幾乎靠在一起，沒有間隙，東芝使用了開發(fā)出的TDMR技術(shù)，它是兩個磁頭，同時讀一個數(shù)據(jù)，通過差分補償糾錯，達(dá)到準(zhǔn)確讀取數(shù)據(jù)的目的。

MAMR技術(shù)：把磁軌變窄、數(shù)據(jù)塊變小

問題是，磁軌已經(jīng)貼在一起了，還要再繼續(xù)提高密度該怎么辦？

郁琳焱介紹，東芝就想到把磁軌變窄、數(shù)據(jù)塊變小，于是又孕育出另外一個新技術(shù)——MAMR，微波輔助讀取技術(shù)，這是激光頭技術(shù)，激光頭加上微波輔助效果，去實現(xiàn)能在更小的區(qū)域準(zhǔn)確的讀取數(shù)據(jù)，這個會應(yīng)用到下一代18TB的產(chǎn)品上，會是MG09，預(yù)計在明年會出來18TMB的硬盤。

SMR技術(shù)：讀寫大段數(shù)據(jù)

軌道縮小了還要提高密度怎么辦？

追求無止境，三個軌道疊起來了，不僅靠在一起，一個軌道疊一個軌道，覆蓋一部分，像卡片一樣。

SMR技術(shù)是一種疊網(wǎng)式的記錄，它適合大段數(shù)據(jù)的讀和寫，如今的監(jiān)控系統(tǒng)就是大段數(shù)據(jù)不停寫、不?；胤牛@個技術(shù)就非常適合監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用。東芝新的DT系列監(jiān)控盤就是利用SMR技術(shù)。

郁琳焱最后總結(jié)道，以上四個新技術(shù)可以全部疊加運用在一起，可以運用在一塊硬盤上，未來這四個新技術(shù)全部疊加應(yīng)用在一起的時候，因為單個技術(shù)最多是16T、18T，全部疊在一起可能做出30T或是40T的硬盤。

在未來，隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等技術(shù)的不斷突破與發(fā)展，全球的數(shù)據(jù)量將越來越大，而數(shù)據(jù)的存儲不容忽視。東芝作為全球存儲解決方案的供應(yīng)商將沿著高性能、高可靠性、大容量的方向不斷努力與精進(jìn)，為數(shù)據(jù)存儲提供更加完善的存儲解決方案。