【全球存储观察 ｜ 热点关注】在全球数据存储领域，NAND盖楼大赛从来就没有消停过，为什么？
纵观全球NAND主流供应商，三星电子、铠侠、美光科技、SK海力士等，基于自己在闪存技术积累与创新，纷纷热衷于NAND盖楼，多个分析迹象表明2030年全球将出现神奇的千层NAND Flash芯片。
很简单，SSD(固态硬盘)需要通过多高层的NAND来提升单盘容量，同时降低价格。事实上的盖楼大赛带来的结果，并非想象中那样惊爆。
遥想1000层NAND所能构建出的SSD单盘容量，看似从容量上可以与HDD（机械硬盘）一较高下，实则不然。倘若只看容量不看价格，就如一叶障目不见泰山一样，容易被传言所迷惑。
虽然SSD替代HDD的喊声已有多年，但是，为什么HDD技术创新与行业采购从未停止过？
在这里，我们用数据说话，还你一个SSD替代HDD的真相。
「6:1」，SSD与HDD“每TB价格比”将长期保持
没有对比，就没有鉴别。影响企业用户采购成本最直接的因素就是存储的每TB价格。据希捷科技基于多家专业市场研究机构的整理结论，在很长一段时间内，SSD和HDD的每TB价格差异将保持在6：1的溢价水平。
进一步针对企业级SSD价格（美元/TB）和近线HDD价格（美元/TB）对比来看，业内分析师预计，到2027年，这一比率将保持在6:1以上。从2022到2027年，这一比率平均水平为6.6:1。尽管市场价格会有波动，但通常在一个长时间的区间中会反弹并趋于平衡。
针对每TB企业级SSD和近线HDD处于6:1的这种价格优势，在大规模采购时将被放大，因为在总体拥有成本（TCO）中，设备采购是迄今为止最重要的部分。特别是针对数据中心而言，PB级与EB级的存储采购，HDD在TCO中的价格优势会更加明显。
看不明白TCO，怎好说自己懂存储，懂降本增效，对不？
来自SNIA的分析可见，针对数据中心存储TCO估算，参考对比30.7TB主流SSD和30TB机械硬盘，到目前为止，每TB的TCO最重要的因素依然还是设备采购。即使在2023年NAND成本暂时下降时也是如此。相比之下，电力是一个小因素。其他成本如每原始TB机架硬件的资本支出和每原始TB更换服务的运营成本，也都明显小于设备购置成本。
「70%」，全球291ZB数据大部分存在数据中心
全球数字化进程在加速，随着大模型、AI、云计算、物联网、5G等技术应用深入，数据增长依然会保持很快的比例。据IDC最新发布的Global DataSphere 2023显示，中国数据量规模将从2022的23.88ZB增长至2027年的76.6ZB，年均增长速度CAGR达到26.3%，为全球第一。
在IDC的另一份前瞻性分析报告中显示，到2027年全球将产生291ZB的数据， 其中70%的数据会存储在大型的数据中心。其他30%将存储在个人电脑、手机、IPAD、智能汽车等各种设备端。
分析存储在数据中心里面这70%的数据来源，主要包括云存储和传统存储两大系统，然而增长更为明显的还是云存储。据IDC预测，云中硬盘存储的五年复合年增长率为29%，甚至未来的复合年增长率会变得更高。云将成为EB级数据增长的主要增长点以及主要的受益者。
「两个90%」，都与HDD密切相关
近些年来，存储行业闪存技术的突破，虽然带来了用户存储高性能前所未有的超高满足，但是我们站在数据中心用户的角度来看，实际数据交付与应用的主要载体却主要依托于机械硬盘。
第一个90%是关于数据实际交付。在数据中心里面，有90%的EB级数据存储在HDD上。当看到这个90%这个数字属于HDD时，某些业内朋友是不是有些惊讶了呢？
据希捷科技统计发现，截止至2022年底的五年期间，来自IDC对全球超大规模和云服务提供商公司的HDD和SSD两类硬盘EB级总交付量统计，可以看到数据中心EB级的数据交付量90%都属于HDD。回顾一下，从2022年下半年开始出现SSD降价，本以为价格下降之后的SSD会在数据中心领域表现更强一些，实际情况却并非如此，HDD依然在数据中心领域的交付稳如泰山。
到目前为止，全球最大的数据中心还是选择HDD来存储大部分EB级数据，更多的还是在于总体拥有成本、工作负载、规模和可持续发展的考虑。这里不得不提及希捷科技在磁盘存储技术上的长期坚持与创新。“PMR技术从概念到商业化，我们花费了30年时间。而Mozaic（魔彩盒）技术从概念到商业化，我们用了22年时间。”促进磁盘存储技术的不断创新与进步，希捷科技是全球为数不多“认真而乐于下苦功夫”的存储厂商。
随着Mozaic 3+（魔彩盒3+）平台的亮相，希捷科技创新性的面密度突破恰逢其时。Mozaic 3+平台融合了希捷科技最新的超晶格铂合金介质、等离子写入器、第7代自旋电子读取器、12nm集成控制器等众多创新技术。使得单碟片面密度达到了3TB+，希捷银河Exos产品系列单盘容量高达30TB。未来还将计划通过不断的技术创新，将单碟片面密度做到4TB+和5TB+，到时候单盘容量将会更大。
实现硬盘面密度的提升，不仅再次为数据中心经济高效地扩展EB级海量存储容量，带来了至关重要的作用，而且还可以降低每TB的存储成本，并降低数据中心的整体碳排放。
进一步分析来看，希捷科技9碟片设计的16TB硬盘，单碟容量仅为1.78TB，每TB容量的能耗为0.59瓦。采用Mozaic 3+（魔彩盒3+）平台的30TB硬盘单碟容量为3TB，每TB容量的能耗仅为0.35瓦。由此对比当前大规模数据中心主流16TB硬盘可见，采用30TB硬盘以后，将实现每TB功耗降低45%，每TB碳排放减少55%。
第二个90%是关于企业级的工作负载。大多数企业数据与工作负载直接关联，针对企业工作负载所对应的EB级存储量，其实90%工作负载如数据分析、文件服务、对象存储、文件管理系统、网页托管、AI数据保留等，需要的是标准的数据传输速度，提供一个中等容量或数据存储空间即可，采用HDD完全可以胜任，毫不费劲。在这种情况下，如果采用SSD就显得过于土豪，不仅浪费而且很浪费。
「10%与1%」，才与SSD有关系
从上分析，90%之外才是SSD的天下。
在企业级的工作负载方面，仅有10%的应用需要实时数据传输，并且所需的数据存储容量和存储空间都不是太大，相对标准数据传输速度应用的存储而言还是显小。
相对更适用HDD的企业工作负载而言，另外10%的工作负载所需实时数据传输的存储体量要小很多，甚至许多用户实际上不到5%的体量。诸如在线交易系统、虚拟桌面基础设施、在线游戏平台、CRM/ERP系统、内容管理系统（CMS）、数据库等应用。
此外还有1%左右需超实时数据传输的工作负载所需存储体量也更小得多，诸如财务模拟、先进的科学模拟、实时图形渲染、人工智能/机器学习训练、基因组测序等创新应用。
如此说来，SSD所能见长的领域也就覆盖了企业级工作负载的10%左右，之前盛传SSD都用来替代所有的数据存储的谎言，不知道还有多少朋友会相信了？况且在整个数据存储的历史发展大河中，HDD、SSD、内存、磁带、光盘等不同类型的存储，都有各自不同的见长之处。对于任何用户来说，用其长处，避其短处，才是明智之选。可是，有朋友就说了，我还是喜欢SSD的性能更快。喜欢归喜欢，针对具体应用选择不同的存储，才是王道，毕竟没有哪一种存储可以满足用户所有的需求。
当下，百行百业的用户所采用的企业存储架构，通常混合使用不同类型的介质，针对特定工作负载的成本、容量和性能需求，不断进行优化。
「1美元与10美元」，揭开NAND供应商投资回报迷局
或许有朋友又说了，可以增加NAND闪存供应量，提升存储芯片的产能，这样不就可以取代所有硬盘容量了么？
理论上可以，但实际的情况又如何呢？假如完全采用NAND闪存来替代HDD硬盘，往往会需要付出昂贵的资本代价。希捷科技分析指出，为了NAND获得1美元的回报，需要投资10美元。
2023年，全球存储芯片整个NAND的产能为333EB，产业界预估到2027年能达到963EB。而HDD预计在2027年全球的出货量需要2.7ZB。依据这样的数据，我们计算一下投入，为了产出963EB，从2025年到2027年三年时间内，需要产业界在NAND领域投入接近730亿美元，因为投入730亿美元的固定资产后才又有可能产生这么多EB的NAND存储。于此，如果要把HDD存储的数据全部迁移或迭代到SSD上面，也还要额外投入2060亿美元的固定资产。
因而，完全采用NAND闪存来替代HDD硬盘，完成接近4ZB数据的存储，总计需要投入相关固定资产2789亿美元。
从专业分析机构IDC的预估看，到2027年，全球客户给整个HDD供应的预算为250亿美元。就这250亿美元收益再乐观估计增加8个点，也就是270亿美元的总收益。
2789亿美元的总投入，回报270亿美元的总收益，其投入产出比相当于就是花10美元能够收回来1美元。如此不切实际的投入和产出迷局，不知道还有多少人会相信NAND闪存供应量会暴增？
小结：
戳破传言，看下一个存储十年
综上所述，可以断言，在未来十年内，SSD与HDD的每TB价格不会趋同，完全采用NAND闪存替代HDD始终不会划算，唯有按需选择才是硬道理。
对此，全球存储观察分析认为，下一个存储十年，HDD与SSD都将继续保持良性的发展趋势，SSD完全替代HDD的事情很难会发生，HDD依然会拥有自己坚强的用户阵营，为企业级用户工作负载持续加持。既然前一个存储十年，HDD与SSD已共同支撑全球数据基础设施。下一个存储十年，HDD与SSD也将继续共存共荣共发展。
诚然，数据存储领域的变革不会停止，还会因AI、大数据、云计算等新兴应用的蓬勃发展出现更多的新契机。未来可期，下一个存储十年更值得期待。
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