机械硬盘：云时代的下一个牺牲品

作者: Jeremy Werner，美光科技企业副总裁兼存储产品事业部总经理

超高容量和低成本的固态硬盘（SSD）将加速机械硬盘的消亡。SSD的性能增长已经超越了CPU的性能曲线。当然这会让人们产生疑问：如何才能充分利用闪存的性能？大多数人会做的第一步是在更多系统中共享性能，以提高性能利用率。但是，随着越来越多的系统共享硬盘，容量的需求也在增加，这就促使我们需要更大容量的硬盘。随着高性能的NVMe共享存储在云端和可组合基础设施中变得越来越普遍，我们将看到对大容量和低成本SSD的需求在不断增加——在很多情况下用来取代共享机械硬盘，因为对比机械硬盘，部署闪存能带来更低的总体拥有成本。

如今，SSD在功耗、空间、辅助硬件整合、可靠性和相对使用寿命等方面能带来成本节约已被广泛接受，而随着高性能存储市场的不断扩展，这一趋势将继续在2022年加速发展。另一方面，机械硬盘难以达到目前的性能基准水平，也很难像SSD那样随着容量的增加而升级性能，因此在未来十年中，SSD基本上会使机械硬盘沦落至如今磁带一般的境地，仅用于诸如存档之类的低性能场景。

PCIe 5.0将对网络连接和加速器产生最大最直接的影响。业界通常对PCIe 5.0这样的全新一代技术抱有极大的期望——或许还有点炒作的意思。但我们都知道体系结构的转变需要时间，并且通常不会直接带来价值，也很难立即部署——PCIe 5. 0也不例外。我们预计当今数据中心所面临的最紧迫的瓶颈通常与有限的处理能力有关，尤其是针对机器学习和人工智能模型训练等非常并行和专业的工作负载，它们促使了对应用程序优化加速器分担引擎的需求。另一挑战来自于需要通过网络传输大量数据和文件，因此需要采用100千兆、200千兆、400千兆甚至更快的网络设备。更强的PCIe连接性能对于克服那些计算和网络瓶颈至关重要 – 它们普遍存在，也是目前亟待解决的问题。

由于存储子系统中存在大量并行特性，而且还是最近才迁移到PCIe 4.0，所以企业利用PCIe 5.0来增强存储能力的举措在短期内显得不是那么迫在眉睫。从逻辑层面上分析，更为紧迫的瓶颈来自于加速和I/O性能限制。虽然PCIe 5.0存储确实可以让存储更快、更具可扩展性（这肯定是件好事！），但如果系统由于计算或者I/O瓶颈而无法利用额外的存储性能，那么通过增加成本来扩展存储性能通常也毫无意义。想要理解这一说法很简单：如果将20或者24个高性能PCIe 5.0 SSD放入一台服务器，那么在解决方案层面上的性能影响是很小的，因为在分散式存储的情况下，这些数据无法全部传输至网络；或者在直连存储的情况下，大多数CPU无法足够快速地处理这些数据。但是，一旦基于PCIe 5.0的高性能网络和加速功能得以普及，企业将能够更广泛地利用PCIe 5.0 NVMe SSD所提供的性能，从而获得可观的投资回报。因此，尽管目前市场对于PCIe 5.0 SSD来说可能还为时过早，但PCIe 5.0网络接口控制器和加速器必将进一步提升PCIe 4.0 SSD能带来的价值和潜能。

这场疫情让人们坚信建设混合云和主机托管是企业IT战略最关键的部分，同时人们也不再将自己的IT定义为非此即彼的本地或者云端。很多企业已经认识到想要获得所需的性能、灵活性和控制力，混合战略是必经之路。人们在不久前还普遍认为只有公有云才能最终承担所有应用程序和基础设施需求，而企业IT部门和私有数据中心则不是那么重要。尽管公有云仍在增长，并为客户带来巨大的灵活性和强大的功能，但企业仍在大力投资数据中心和自身的IT部门。很明显，公有云和私有云将共存于未来。

企业在云基础设施方面的选择也在不断演变。服务提供商正在寻求智能边缘领域的商机，以提供需要更低延迟甚至数据自主性的服务。但是挑战在于，面对疫情，维持员工正常工作和开发基础设施来运营数据中心（尤其是在边缘）是非常困难的。由此，我们预计托管服务数据中心将继续在企业的混合云战略中发挥更大的作用。企业也将逐渐认识到他们能实现的平衡：实现对基础设施的实质控制——类似于企业内部私有的数据中心，但并不需要拥有维护硬件和建立数据中心的员工和专业技术。

本文中的预测仅供参考。尽管这些预测是由美光专家做出的，但它们不作为对公司或者客户的市场指南。