眾所周知，生成式AI不但對算力提出了更高的要求，而且更加需要高性能的存儲來滿足模型訓(xùn)練時的數(shù)據(jù)讀寫需求。隨著技術(shù)的進步，閃存存儲無論在性能還是容量方面，都有了很大的提升，也成為數(shù)據(jù)中心用戶關(guān)注的焦點。在此背景下，傳統(tǒng)的機械硬盤大有退出歷史舞臺的趨勢。那么，在生成式AI時代，機械硬盤真的一無事處嗎？機械硬盤還有哪些優(yōu)勢？本文將簡單的進行分析。

生成式AI時代存儲面臨的主要的挑戰(zhàn)

談到生成式AI給存儲帶來的挑戰(zhàn)，大部分用戶都會更加關(guān)注存儲性能的問題。的確，高性能的存儲能夠為各種大模型訓(xùn)練提供更好的保障。不過，除了性能之外，存儲容量的提升也是必須引起關(guān)注的另外一個方面。

我們知道，大模型在開發(fā)過程中需要大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)越多模型的精準度就會越高。與此同時，企業(yè)在使用大模型的過程中，模型本身也會產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)。據(jù)IDC調(diào)研，到2028年，全球?qū)a(chǎn)出393.9ZB的數(shù)據(jù)，如何更加有效的存儲這些數(shù)據(jù)，成為擺在企業(yè)面前的挑戰(zhàn)之一。

IDC數(shù)據(jù)顯示，GenAI帶動的基礎(chǔ)設(shè)施、平臺/模型、應(yīng)用程序和服務(wù)的支出預(yù)計在2023年至2027年將以73%的復(fù)合年增長率增長。Gartner預(yù)計到2025 年，生成式AI產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將占所有數(shù)據(jù)的 10%，現(xiàn)在比例還不到 1%。

如此龐大的數(shù)據(jù)量，如果存儲在SSD的設(shè)備當中，成本將非常高，這顯然不符合企業(yè)的要求。相比較之下，HDD在存儲海量數(shù)據(jù)方面有著更高的性價比。近年來，隨著HDD技術(shù)的不斷突破，單盤30TB的硬盤已經(jīng)開始出貨，進一步降低了企業(yè)海量數(shù)據(jù)的存儲成本。

機械硬盤具備哪些優(yōu)勢

與SSD固態(tài)硬盤相比，機械硬盤主要具有以下幾個方面的優(yōu)勢：

一是更大的數(shù)據(jù)存儲容量和更低的成本效率。隨著技術(shù)的進步，HDD的單盤容量不斷提高，目前單盤20TB的硬盤已經(jīng)大規(guī)模進入數(shù)據(jù)中心，30TB容量的硬盤已經(jīng)進入測試階段。更大的存儲容量，能夠存儲更多的數(shù)據(jù)，在每GB的性價比方面，HDD具備更低的成本，能夠更好地降低數(shù)據(jù)中心的存儲成本，帶來更加經(jīng)濟的存儲解決方案。

二是數(shù)據(jù)存儲持久性。機械硬盤由于其非易失性特性，在斷電情況下能夠保持數(shù)據(jù)不丟失，這對于確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性至關(guān)重要。此外，在數(shù)據(jù)丟失或損壞的情況下，從機械硬盤恢復(fù)數(shù)據(jù)通常比從固態(tài)硬盤更容易和成本更低。

三是順序讀寫性能。在某些應(yīng)用中，如視頻監(jiān)控和大數(shù)據(jù)分析，機械硬盤的順序讀寫性能可能優(yōu)于隨機讀寫性能，這使得它們在這些特定場景中仍然有其優(yōu)勢。

四是復(fù)雜環(huán)境下的適應(yīng)性更強。機械硬盤在某些環(huán)境條件下可能比固態(tài)硬盤更耐用，例如在振動或極端溫度下。由于技術(shù)已經(jīng)非常成熟，且在許多數(shù)據(jù)中心中已經(jīng)廣泛部署，其可靠性和維護經(jīng)驗已經(jīng)被充分驗證。

根據(jù)行業(yè)分析機構(gòu) Trendfocus 分享的數(shù)據(jù)，2024 年一季度全球?qū)崿F(xiàn) 2970 萬塊機械硬盤出貨，環(huán)比增長 3%。因此，盡管固態(tài)硬盤在許多方面提供了優(yōu)勢，但機械硬盤在數(shù)據(jù)中心中仍然扮演著重要角色，特別是在成本、容量和數(shù)據(jù)持久性方面。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，機械硬盤可能會繼續(xù)與固態(tài)硬盤并存，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。

機械硬盤的技術(shù)發(fā)展路線

更高的單碟密度和更大的單盤容量是主流硬盤廠商的主要技術(shù)發(fā)展方向，為此，希捷和西部數(shù)據(jù)通過采用不同的技術(shù)，來不斷提高單盤的存儲容量。

希捷：希捷今年初發(fā)布了Mozaic 3+（魔彩盒3+）平臺，通過一系列的技術(shù)創(chuàng)新，不斷提高硬盤的容量和性能。在Mozaic 3+（魔彩盒3+）平臺之上，集成了希捷科技最新的超晶格鉑合金介質(zhì)、等離子寫入器、第7代自旋電子讀取器、12nm集成控制器等眾多先進的技術(shù), 單碟片面密度達到了前所未有的3TB+，并在未來幾年內(nèi)將實現(xiàn)單碟4TB+和5TB+的發(fā)展路線圖。

除了單碟容量的提升之外，為了滿足AI對于存儲性能的需求，希望還首創(chuàng)了MACH.2 多磁臂硬盤技術(shù)，包含兩個獨立傳動器，可同時傳輸數(shù)據(jù)。MACH.2 通過實現(xiàn)數(shù)據(jù)流并行進出單個硬盤，滿足了性能提升需求。MACH.2 確保數(shù)據(jù)中心主機可同時并行請求和接收來自硬盤兩個區(qū)域的數(shù)據(jù)，將每個硬盤的 IOPS 性能提高了一倍。借助 MACH.2 技術(shù)，超大型規(guī)模數(shù)據(jù)中心無需犧牲容量或總體擁有成本 (TCO)，即可獲得大幅效能提升。

西部數(shù)據(jù)：西部數(shù)據(jù)借助創(chuàng)新的OptiNAND技術(shù)、能量輔助磁記錄(ePMR)、三階尋軌定位系統(tǒng)(TSA)、氦氣封裝（HelioSeal）以及全新的UltraSMR技術(shù)，不斷提高硬盤的容量，更好地幫助云服務(wù)客戶降低存儲總體擁有成本（TCO）。同時，由于在面密度技術(shù)上的獨特優(yōu)勢，西部數(shù)據(jù)能夠更好地幫助客戶獲得更低的每TB容量功耗，幫助數(shù)據(jù)中心客戶提高PUE（電源使用效率）。

在HDD產(chǎn)品上，西部數(shù)據(jù)可提供容量高達24TB 的Ultrastar DC HC580 CMR HDD、及28TB 的Ultrastar DC HC680 SMR HDD。據(jù)了解，UltrastarDC HC680 SMR HDD為超大規(guī)模云、云服務(wù)提供商和企業(yè)級客戶提供了更高的存儲密度，廣泛應(yīng)用于大容量存儲、在線備份、智慧視頻、在線歸檔、云存儲、合規(guī)性存儲、大數(shù)據(jù)存儲以及其他可能不常訪問數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

寫在最后：

雖然在性能方面機械硬盤無法與固態(tài)硬盤相提并論，但由于容量更大、成本更低，機械硬盤仍舊是當前數(shù)據(jù)中心的主要存儲產(chǎn)品。隨著技術(shù)的不斷突破，機械硬盤每GB的成本將會更低。因此，機械硬盤短時間內(nèi)并不會被取低，而是與固態(tài)硬盤共同打造混合存儲產(chǎn)品，以滿足不同應(yīng)用的需求。