对闪存将取代数据中心硬盘驱动器的说法有这些：
“硬盘驱动器将很快成为过去。”
“未来的数据中心是全闪存。”
这种预言硬盘消亡的预言，经常被一些只使用闪存技术的直言不讳的支持者说出来，但这种预测并没有很好地过时。
毫无疑问，闪存非常适合支持需要高性能和速度的应用程序。闪存收入正在增长，全闪存阵列 （AFA） 收入也在增长。但不能以牺牲硬盘驱动器为代价。
我们生活在一个时代，云的无处不在和人工智能用例的出现推高了海量数据集的价值。如今，硬盘驱动器存储了世界上大部分的EB数据，对于数据中心运营商来说，硬盘驱动器比以往任何时候都更加不可或缺。行业分析师预计，硬盘驱动器将成为EB持续增长的主要受益者，尤其是在企业和大型云数据中心，全球绝大多数数据集都位于这些数据中心。
神话：SSD 的定价将很快与硬盘驱动器的定价相匹配。
真相：SSD和硬盘的价格在未来十年的任何时候都不会趋同。
与 SSD 相比，硬盘驱动器在每 TB 成本方面具有坚实的优势，这使它们成为数据中心存储基础设施无可置疑的基石。
IDC、TRENDFOCUS 和 Forward Insights 的研究分析证实，对于大多数企业任务来说，硬盘驱动器仍将是最具成本效益的选择。预计至少到 2027 年，企业级 SSD 和企业级硬盘之间的每 TB 价格差异将保持在 6 比 1 的溢价或更高。
这种差异在数据中心尤为明显，在数据中心，设备购置成本是迄今为止总拥有成本 （TCO） 的主要组成部分。考虑到所有存储系统成本（包括设备购置、电源、网络和计算成本），基于硬盘驱动器的系统以每 TB 为基础提供了远超高的 TCO。
神话：NAND的供应可能会增加，以取代所有硬盘驱动器的容量。
真相：用NAND完全取代硬盘驱动器将需要难以为继的资本支出投资。
NAND行业将或可能迅速增加供应以取代所有硬盘容量的想法不仅乐观，而且这种尝试将导致财务破产。
根据行业分析机构 Yole Intelligence 2023 年第四季度 NAND 市场监测报告，从 2015 年到 2023 年，整个 NAND 行业的出货量为 3.1 泽字节 （ZB），同时不得不在资本支出上投资惊人的 2080 亿美元，约占其总收入的 47%。
相比之下，硬盘驱动器行业以高度资本效率的方式满足了绝大多数（近 90%）的大规模数据中心存储需求。为了帮助明确它，让我们做一个思想实验。请注意，世界上有 3 家硬盘制造商。让我们以其中一个为例，我们为其提供了数字。看看下面的图表，其中比较了NAND和硬盘驱动器行业的字节生产效率，使用这家硬盘驱动器制造商作为代理。您可以很容易地看到，即使只有一个制造商代表，硬盘驱动器行业在将 ZB 交付到数据中心方面的效率也要高得多。
到2028年，闪存行业能否完全替代整个硬盘行业的产能产出？
上文引用的Yole Intelligence报告显示，从2025年到2027年，NAND行业将投资约730亿美元，估计将为企业级SSD以及其他用于平板电脑和手机的NAND产品产生963EB的产量。这相当于每 TB 闪存存储输出的投资约为 76 美元。按照相同的每比特资本价格，它将需要惊人的2060亿美元的额外投资来支持预计在2027年出货的2.723ZB硬盘容量。总的来说，这是近 2790 亿美元的投资，总潜在市场约为 250 亿美元。10：1失利。
对于一个面临不确定回报的行业来说，这种投资水平不太可能，尤其是在 2023 年全年亏损之后。
误区：只有 AFA 才能满足现代企业工作负载的性能要求。
真相：企业存储架构通常混合使用媒体类型，以针对特定工作负载的成本、容量和性能需求进行优化。
这里的问题是错误的二分法。全闪存供应商建议企业通过全力以赴使用闪存来实现高性能，从而“简化”和“面向未来”。否则，他们认为，企业可能会发现自己无法跟上现代工作负载的性能需求。这种零和逻辑失败，因为：
- 大多数现代工作负载不需要闪存提供的性能优势。
- 企业必须平衡容量和成本以及性能。
- 单层存储架构声称的简单性是寻找问题的解决方案。
让我们一一解决这些问题。
首先，世界上大部分数据都驻留在云和大型数据中心中。在那里，只有一小部分工作负载需要很大一部分性能。这就是为什么根据 IDC[1] 的数据，在过去五年中，硬盘驱动器已占云服务提供商和超大规模数据中心存储安装基础的近 90%。
在某些情况下，作为最高性能解决方案的一部分，甚至根本不需要全闪存系统。有些混合存储系统的性能与全闪存一样好，甚至更快。
其次，TCO 考虑因素是大多数数据中心基础设施决策的关键。这迫使成本、容量和性能之间取得平衡。通过将最具成本效益的介质（硬盘驱动器、闪存或磁带）与工作负载要求保持一致，可以实现最佳的 TCO。硬盘驱动器和混合阵列（由硬盘驱动器和 SSD 构建）非常适合大多数企业和云存储和应用程序用例。
虽然闪存在读取密集型场景中表现出色，但其耐用性会随着写入活动的增加而降低。制造商通过纠错和过度配置来解决这个问题 - 额外的、看不见的存储，以替换磨损的电池。然而，超额配置大大增加了嵌入式产品的成本，并且需要恒定的功率来避免数据丢失，这给数据中心带来了成本挑战。
此外，虽然三层单元 （TLC） 和四层单元 （QLC） 等技术允许闪存处理硬盘驱动器等数据密集型工作负载，但对于更大的数据集或长期保留来说，其经济合理性减弱。在这些情况下，随着面密度的增加，磁盘驱动器提供了一种更具成本效益的解决方案。
第三，声称使用 AFA 比在分层架构中混合采用媒体类型“更简单”的说法是寻找问题的解决方案。
许多混合存储系统采用经过充分验证和微调的软件定义架构，该架构将各种介质类型的优势无缝集成并利用到单个单元中。在横向扩展的私有云或公有云数据中心架构中，文件系统或软件定义的存储用于管理数据中心位置和区域的数据存储工作负载。AFA 和 SSD 非常适合高性能、读取密集型工作负载。但是，从利基用例或小规模部署推断到大众市场和超大规模市场是错误的，在这些市场和超大规模市场中，AFA 提供了一种不必要的昂贵方式来完成硬盘驱动器已经以低得多的 TCO 提供的功能。
数据证明了这一点。对 IDC 和 TRENDFOCUS 的数据分析预测，到 2028 年，硬盘驱动器的 EB 前景将增长近 250%。从时间上进一步推断，这一比例将持续到下一个十年。
事实上，硬盘驱动器将继续存在，与闪存存储协同作用。硬盘驱动器和混合阵列解决方案的持续使用反过来又支持了SAS技术在基础设施数据中心的持续使用。
关于作者
Jason Feist 是希捷科技公司营销、产品和市场高级副总裁。
[1] IDC，多客户端研究，2023 年云基础设施指数：100 家服务提供商的计算和存储消耗，2023 年 11 月