最近,机械硬盘领域又有新的技术开始成型,在企业级存储领域,HDD似乎还有很大的生存、发展空间。然而,固态硬盘的前景却更被人看好,今后机械硬盘还有春天吗?
企业级机械硬盘容量翻倍 硬盘发展空间也开始多元化
随着固态硬盘横扫消费级存储市场,人们开始关注起机械硬盘的未来。机械硬盘正在寻求新的发展道路,转型迫在眉睫。最近,机械硬盘在存储技术上又有了新的动态,企业级领域的机械硬盘开始推出新的技术,硬盘容量也开始往两位数迈进。
此前,很多人总是唱衰机械硬盘,认为采用芯片存储的固态硬盘具有更多的发展潜力。但是,随着机械硬盘的容量继续提升,我们会发现机械硬盘并没有在固态的冲击下被完全淘汰。只要有需求,机械硬盘就有生存空间,而且机械硬盘到现在还在不断尝试新的技术,所以如此上进的机械硬盘是如何提升自己生存实力的呢?我们可以从其存储技术开始说起。
·PMR盘片和SMR盘片之间的斗争
机械硬盘的构造其实比较简单,之前笔者的一篇文章中专门介绍过其内部构造。从传统硬盘的内部构造来看,想要提升机械硬盘的容量,无非需要从两方面着手,首先是提升单碟片的容量,其次是提升碟片的数量。为了能将单碟片的容量进行提升,我们就需要优化碟片上的磁介质排列方式,在CMR(传统磁记录)技术中,PMR(垂直记录)技术是应用范围最为广泛的一种。PMR的好处就是,可以让磁介质在盘片上均匀布置,读取、写入都非常准确,缺点就是在盘片面积不变的情况下,单碟容量有限,提升空间不大。
SMR磁记录技术
相比PMR技术,SMR(叠瓦式记录)技术就显得先进一点,它可以让磁介质像瓦片一样一片片堆叠排列,这样堆叠排列之后,在盘片上每一格单位中都能再多容纳一点磁介质,每张盘片的容量可以随之得到提升。比如采用PMR技术的一张盘片极限存储密度为1TB/psi,采用SMR技术之后可以提升至1.25TB/psi左右。毕竟是一项新技术,SMR还是存在一定的问题,由于有一部分的磁介质被堆叠起来了,藏起来的那部分磁介质会囤着很多冷数据,剩余部分的磁介质则存储的是可供随时调取的热数据,如果你想调取的数据恰巧已经被存到了冷数据层当中,那么其调取所耗费的时间会比较长。
也就是说,SMR技术确实能保证单碟盘片的容量有所提升,但是在在实际应用的过程当中效果并不如采用PMR技术的碟片。
HAMR/MAMR技术对比图
除了这两种磁记录技术之外,还有HAMR(激光辅助磁记录)/MAMR(微波磁记录)技术正在兴起,这两项技术都是通过热量来加大磁盘的存储密度的。通过这两种技术,单碟盘片的存储密度可以达到1.5TB/psi,比PMR提升50%还多。目前这两项技术还正在研究当中,未来这两项技术会更加成熟。
·多盘片更需要氦气封装
由于单碟硬盘的容量还是有限,我们需要将磁盘进行多碟堆放。扩充碟片的同时,我们还得增加磁头的数量,毕竟一个磁头是忙不过来的。而以往一两片碟片可以用空气来填充封装,现在碟片一下上升到了8-9碟,空气是没有办法稳定磁盘的,多碟片堆在一起其实并不稳定。这时就需要一种密度比空气小的气体来填充,保证磁盘在告诉转动的时候不会晃动。
经过业界的研究,他们一致认为氦气是最好的多碟封装选择。作为一种惰性气体,氦气的密度比空气小,硬盘内部填充氦气后可以保证外界的压强比内部大,使得碟片的稳定性得到提升。
在保证了硬盘稳定性之后,只要将硬盘的转速进行提升,在升级一下磁头的微动马达,机械硬盘的随机读写性能就能提升一点,但是相比芯片的处理速度,传统机械硬盘的读写性能还是有很大的差距。
·混合硬盘概念开始成形
为了能在提升硬盘的存储容量的同时,还能保证硬盘的读写性能。前几年,混合硬盘(SSHD)的概念开始被提出。在消费级笔记本产品中,混合硬盘已经有一定的应用。厂商将少量低成本的固态内存加入到传统硬盘核心架构中,使得硬盘拥有传统硬盘的大容量,也能保证接近固态硬盘的读写速度,通过这样的搭配,混合硬盘的价格只比传统硬盘高一点,却能获得SSD+HDD组合的性能。不过,这项技术还不能完全适配企业级的大容量机械硬盘,只能算是机械硬盘厂商在消费级市场上的一种尝试。
拥有新的磁记录、氦气封装、多碟组合等技术之后,机械硬盘就能打出“超大容量”和“持久稳定性”两张牌,展现出自己的优势,满足一部分用户的需求,同时为HDD的转型提供技术支持。
扩容才是硬道理 监控平台、企业用户更需要HDD
传统硬盘厂商都在相继推出10TB甚至更高容量的HDD,这其中除了有“秀肌肉”的目的,还预示着传统硬盘目前的发展方向已开始转变。
相比以往消费级机械硬盘的销量,现在普通消费者对传统硬盘的需求已经逐年下滑,他们更希望硬盘能提速,而非扩容。固态硬盘已经在提速的道路上越走越顺,而机械硬盘正在扩容的道路上继续突破极限。正好企业用户、监控平台等领域有大容量存储的需求,所以传统硬盘的生产商看准了这个机会,向该领域推出单块大容量、高耐久的机械硬盘,并将今后HDD的发展中心转移到企业、服务器等领域。
2015年,6TB成为了企业级、服务器标配的硬盘容量,3年之后,数据吞吐的量级已然今非昔比,扩容的进度需要有一次重大的加速到了2018年,HDD的容量直接步入14TB,比3年前翻了一倍还多,这是一项了不起的进步。
有得必有失,一旦这款产品在某一领域出现了短板,它就会失去某一块领域的优势。机械硬盘走扩容的道路是正确的,但是由于机械硬盘的提速进度实在太缓慢,高速存储产品推出之后一下就冲击了传统硬盘的市场。
主流硬盘市场 机械硬盘如何回春?
在SSD的冲击下,消费级HDD的销量已经不如以往,即便机械硬盘厂商还在想办法挽救自己在消费级领域的市场份额,但是机械硬盘在存储技术上还是要落后SSD很多。就在最近,机械硬盘还被Intel判了“死刑”。今年2月初,Intel直接表示,计划在未来推出自家傲腾的消费级SSD,同时大力推广云存储技术,以取代消费级机械硬盘。社会我Intel,狠话说了一套又一套,那么问题来了:机械硬盘真的会轻易“狗带”吗?
我们不得不承认,相比传统硬盘,固态硬盘确实更具有发展潜力。在主流存储市场上,存储设备的读写性能才是最重要的,容量则屈居其次。信息爆炸的时代,数据的传输速度越快,计算机就能越快地处理数据,顺应快速变化的今天。不过,SSD还要思考一下今后的扩容问题,毕竟机械硬盘再容量方面还是有很大优势的。
如果从目前消费级硬盘市场发展情况来推测HDD未来的发展,未来机械硬盘想在PC、个人市场继续站脚比较困难;如果从企业级市场的角度来推测HDD未来的发展,机械硬盘还有不小的生存空间,只是其生存危机并没有完全解除,因为Intel不仅为消费级HDD判了死刑,他们现在还在布局企业级的SSD。目前企业级的SSD的读写性能已经开始超3000MB/s,容量升级至1-2TB。好在企业、服务器领域用户对容量的追求要大于对读写性能的追求,相比10TB甚至更高的机械硬盘,短期内SSD在容量方面还没有那么大的优势。趁现在,机械硬盘需要缓一口气,思考一下自己今后的生存空间究竟在何处。
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