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(kuò)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(jī)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(dú)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(jī)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(fèi)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(fèi)級和企業(yè)級,消費(fèi)級的應(yīng)用主要是在筆記本電腦、機(jī)頂盒、游戲機(jī)、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(jī)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(jī)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(jī)需要存儲的容量不是那么大;另一部分是監(jiān)控,監(jiān)控的量增長得非常快。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(jī)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(jī)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)萘浚@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(kuò)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(qiáng)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(fèi)。
▎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(jī)架,服務(wù)器機(jī)架的成本,另外一個是功耗,直白地說就是電費(fèi),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(yùn)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(yùn)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(yùn)營成本是860萬美金,硬盤數(shù)的下降很直接,機(jī)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(fèi)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(bǔ)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、不停回放,這個技術(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(yùn)用在一起,可以運(yùn)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。
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