大数据时代，谁能成为硬盘容量竞技场的新王者？

【CPS中安网 cps.com.cn】国际数据公司IDC统计显示，全球近90%的数据将在这几年内产生，预计到2025年，全球数据量将比2016年的16.1ZB增加十倍，达到163ZB。

　　也就是说，随着人工智能、AIoT、云计算等技术的推动，大数据时代已经挥旗呐喊进场了。未来，数据将会无限制地扩展和增加。那么，要存储这些无穷尽的数据，就需要极其优秀的存储介质——硬盘。

　　目前，全球知名的机械硬盘厂商无非是东芝、希捷及西数三家。但这三家的硬盘，从容量、成本和故障率来看，哪家的优势会更明显呢？谁会成为大数据时代硬盘容量竞技场的新王者呢？

　　常言道：货比三家。我们不妨先了解一下在这届安博会亮相的东芝新产品，都有哪些独家竞争力呢？

　　在第十五届中国安防论坛（技术论坛）中，东芝电子（元件）存储产品战略策划部硬盘应用技术产品经理郁琳焱，详细介绍了东芝硬盘在大数据时代下的战略布局以及其新产品和新技术。

　　▲东芝电子（元件）存储产品战略策划部硬盘应用技术产品经理郁琳焱

　　▎硬盘是存储行业绝对的主力军：机械硬盘依旧有活力

　　郁琳焱介绍，东芝电子主要有三条产品线：

　　一个是小信号设备，属于分离器件部分，用在高铁、汽车和风能发电领域；

　　第二个是大规模集成电路，有各种各样的车用、家用的MCU。当下比较火热的System LSI行车辅助系统就是用了东芝的系统。

　　第三个是高密度硬盘，用于企业/DC的（近线级消费类硬盘（用于电脑和游戏）等。

　　接下来，郁琳焱详细介绍了硬盘的容量、应用程序、性能等方面。

　　东芝的硬盘主要分为内置和外置，外置硬盘最大容量是6TB。

　　内置硬盘则分为消费级和企业级，消费级的应用主要是在笔记本电脑、机顶盒、游戏机、展会的主题监控系统等。前端的监控，分为2.5寸的小盘和3.5寸的大盘，2.5寸最大容量做到4TB，3.5寸的大盘最大容量14TB。

　　企业级硬盘有3.5寸和2.5寸的，2.5寸是高性能、高转速，主要用于服务器系统方面，最大容量2.4TB。3.5寸近线级硬盘，最大容量是16TB，主要用途是后端的数据中心，支撑大数据时代的数据中心。

　　结合目前硬盘市场份额的发展趋势来看，现在全球目前唯一的三家机械硬盘供应，东芝就是其中一家，也是唯一一家综合性的供应商。东芝目前的市场占有率逐年上升，到2019年二季度结束，市场占有率达到25%。

　　全球市场容量是按照年复合增长率18.6%在增长，2019年的数字大概是900 EB左右，到2022年会达到1621EB，1EB=100万TB。这是全球的硬盘产能，那么，全球数据量产生有多少？

　　同样是来自IDC第三方的报告，预计到2022年，全球数据产生的量大概是80个ZB，ZB=1000EB，80ZB和1621EB差不多，硬盘产能是全球数字量产能的3%不到，我们产生数据最终能被保存下来的百分比很少，存储媒介产能速度远远赶不上数据产生的速度。

　　如果不存在硬盘，而是存在SSD或是NAND上，也有一个报告，SSD和其他所有的存储媒介加起来，全球产能只有硬盘的1/3左右。

　　所有的记忆媒体能存下来的数据到2020年大概是所有数据量的5%，差距还是非常大的。

　　从这个层面来看，机械硬盘在不远的将来还是有活力的，硬盘是存储行业绝对的主力军。

　　郁琳焱介绍，从硬盘的应用程序来看，划分了三个领域，2.5寸小盘，经典的应用是笔记本电脑；3.5寸的应用是家里的台式电脑，但目前应用的量正在减少，因为笔记本和台式机需要存储的容量不是那么大；另一部分是监控，监控的量增长得非常快。总体加起来，3.5寸的应用还是会上升的。

　　所谓的大数据，就是要收集尽量多的数据，分析才能尽可能准确，人工智能才能更加智能，这块的增长会非常大，主要是这块的增长。

　　▎未来机械硬盘聚焦在两个领域：监控和数据中心

　　郁琳焱分析，未来的机械硬盘会主要聚焦在监控和数据中心这两个领域。

　　监控硬盘的市场，按照容量点划分的话，同样也有一个17%的年平均复合增长率，这是总容量，这个总容量中细分以后，高容量在增长，低容量持平、略有下降，2TB、4TB、6TB这三个容量的硬盘，基本上涵盖所有需求的70%左右。

　　东芝的硬盘，有完整的前端到后端的产品线，有DT、MD和MG系列。

　　DT系列，专为监控系统设计，有三个容量点，2/4/6TB，主要的用途是家用的监控，小型商用监控，比如说便利店，家用的话比如说别墅。

　　MD系列，灵活应对未来的系统扩展，有6/8/10TB三个容量点，主要用在办公室、商业设施如商场，监控有前端的存储，先存在本地，比如说本地存一个月，一个月再送回后端进行备份，这个是用在本地、前端的部分。

　　MG系列，超强的容量和高可靠性，最高容量达到16TB，这个系列用在后端数据存储中心。

　　16TB用了氦气封装技术，传统的硬盘里面是空气，对外和空气有连通，东芝这款16TB是氦气技术，里面是全密封，氦气密度比空气密度低，转起来阻力小很多，可以降低功耗、降低电费。

　　▎为何要推荐客人选择最高容量点？

　　这么多系列的硬盘，如果要搭建数据中心时，该如何选择呢？郁琳焱表示，当客户要搭建数据中心时，她都会推荐客户选当下现有的最高容量点。

　　因为无论是站在系统端的角度，还是站在客户的角度来讲，维护数据中心成本的前三位，一个是机架，服务器机架的成本，另外一个是功耗，直白地说就是电费，第三个是硬盘本身的成本。

　　郁琳焱举例，假如要搭建200TB的数据中心，又来了一个新的单位，PB=1024TB，那么搭建20万TB体量的数据中心运行五年，要花多少维护的成本？

　　如果用6TB的盘搭建的话，大概需要33K的硬盘，五年的运行成本是1640万美金；如果用16TB搭建，硬盘数量大概是12K多一点，五年运营成本是860万美金，硬盘数的下降很直接，机架采购数量下降一半，数据中心的场地，整个空间就小，功耗、电费部分，硬盘少功耗肯定少。

　　再加上16TB是氦气的技术，整体的功耗具有非常大的下降，不止一半的下降，合在一起，200TB的数据中心，TCO的维护成本会下降48%，这就是为什么要选最高容量点的硬盘。

　　▎四大新技术领跑硬盘的单位存储密度

　　氦气封装技术：提高单张存储量

　　所有的新技术服务的目标是更高的容量，硬盘的尺寸相对固定了，如何在有限固定的情况下提升容量？我们要提高单位的存储密度。

　　东芝发布的MG08，里面有9张磁盘，氦气封装技术，高达16TB，下一代的产品会有10张碟。

　　那么，在碟片固定的情况下要怎么再提高容量呢？

　　答案是：可以提高单张的存储量！

　　圆盘是磁盘，一条一条的是数据的回道，黄色的是数据。数据轨道之间是有一些空隙，为了提高单片的存储密度，我们把空隙越来越缩小，可以放进去更多的数据轨道。

　　TDMR技术：克服磁性物质干扰

　　硬盘为什么也叫磁盘，硬盘是磁性物质读写，磁性物质靠太近会有干扰，如何克服这个问题？

　　轨道几乎靠在一起，没有间隙，东芝使用了开发出的TDMR技术，它是两个磁头，同时读一个数据，通过差分补偿纠错，达到准确读取数据的目的。

　　MAMR技术：把磁轨变窄、数据块变小

　　问题是，磁轨已经贴在一起了，还要再继续提高密度该怎么办？

　　郁琳焱介绍，东芝就想到把磁轨变窄、数据块变小，于是又孕育出另外一个新技术——MAMR，微波辅助读取技术，这是激光头技术，激光头加上微波辅助效果，去实现能在更小的区域准确的读取数据，这个会应用到下一代18TB的产品上，会是MG09，预计在明年会出来18TMB的硬盘。

　　SMR技术：读写大段数据

　　轨道缩小了还要提高密度怎么办？

　　追求无止境，三个轨道叠起来了，不仅靠在一起，一个轨道叠一个轨道，覆盖一部分，像卡片一样。

　　SMR技术是一种叠网式的记录，它适合大段数据的读和写，如今的监控系统就是大段数据不停写、不停回放，这个技术就非常适合监控领域应用。东芝新的DT系列监控盘就是利用SMR技术。

　　郁琳焱最后总结道，以上四个新技术可以全部叠加运用在一起，可以运用在一块硬盘上，未来这四个新技术全部叠加应用在一起的时候，因为单个技术最多是16T、18T，全部叠在一起可能做出30T或是40T的硬盘。

　　在未来，随着大数据、物联网、人工智能、5G等技术的不断突破与发展，全球的数据量将越来越大，而数据的存储不容忽视。东芝作为全球存储解决方案的供应商将沿着高性能、高可靠性、大容量的方向不断努力与精进，为数据存储提供更加完善的存储解决方案。