⊙ 1 盤古開天地：古代的數(shù)據(jù)，如何存儲(chǔ)？
上古無文字，結(jié)繩以記事。
《易．系辭下》：“上古結(jié)繩而治，后世圣人易之以書契?！?strong>孔穎達(dá)疏曰：“結(jié)繩者，鄭康成注云，事大大結(jié)其繩，事小小結(jié)其繩，義或然也。”
19世紀(jì)末，在殷代都城遺址今河南安陽小屯一帶發(fā)現(xiàn)了，刻在龜甲獸骨上的甲骨文。
東漢時(shí)候，蔡倫發(fā)明了用植物纖維造紙的方法，他用樹皮、麻頭、破布、漁網(wǎng)等植物原料，經(jīng)過挫、搗、抄、烘等工藝制造的紙，是現(xiàn)代紙的淵源。
⊙ 2 從本能到智能：現(xiàn)代數(shù)據(jù)存儲(chǔ)百年變遷
從本能到智能，歷經(jīng)百年翻天覆地。
現(xiàn)代的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)歷經(jīng)了百年左右，發(fā)生了翻天覆地的變化，100年前的人怎么能想到現(xiàn)在IOPS可以到200萬以上的全閃存陣列呢？
在18世紀(jì)末到19世紀(jì)后期，穿孔磁帶和穿孔卡片被用于“程序化”的織機(jī)和其他工業(yè)機(jī)器。這項(xiàng)技術(shù)被赫爾曼·霍爾瑞斯特用于為1890年的人口普查中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，他最初設(shè)計(jì)了一個(gè)12行24列數(shù)組的圓孔陣列原型。
1932年在奧地利出現(xiàn)了早期計(jì)算機(jī)的磁鼓內(nèi)存，就是磁鼓存儲(chǔ)器，主要包括旋轉(zhuǎn)圓筒包圍鐵磁介質(zhì)條和一排固定讀/寫磁頭。
一個(gè)三維模擬的磁鼓存儲(chǔ)器形成一個(gè)陣列，相當(dāng)于一個(gè)硬盤，這是一種低成本的實(shí)現(xiàn)方法，它大幅提升了存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)能力和速度。磁滾筒存儲(chǔ)成功地運(yùn)用在IBM 650超級(jí)計(jì)算機(jī)中，并于1953年發(fā)布。IBM 650長為16英寸，直徑4英寸，鼓旋轉(zhuǎn)速度為750千赫，可以存儲(chǔ)高達(dá)8.5 KB的數(shù)據(jù)。
磁鼓存儲(chǔ)器在1950至60年代用作計(jì)算機(jī)的主要外存儲(chǔ)器。它利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行數(shù)字信息的記錄(寫人)與再生(讀出)，由作為信息載體的磁鼓筒，磁頭，讀寫及譯碼電路和控制電路等主要部分組成。
不過，磁鼓是利用鋁鼓筒表面涂覆的磁性材料來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的。鼓筒旋轉(zhuǎn)速度很高，因此存取速度快。它采用飽和磁記錄，從固定式磁頭發(fā)展到浮動(dòng)式磁頭，從采用磁膠發(fā)展到采用電鍍的連續(xù)磁介質(zhì)。這些都為后來的磁盤存儲(chǔ)器打下了基礎(chǔ)。
1946年1月，Rajchman和他的同事們在RCA發(fā)明了選數(shù)管，它是一個(gè)真空管建立的數(shù)字存儲(chǔ)設(shè)備，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的形式為靜態(tài)電荷。它包括一個(gè)陰極封閉式的圓柱形網(wǎng)格線，同時(shí)是一個(gè)多層結(jié)構(gòu)包圍的金屬板，關(guān)鍵部件是寫板和閱讀板。電線網(wǎng)格劃分為寫板到存儲(chǔ)“孔”，單位為比特。
選擇性地應(yīng)用電壓的兩個(gè)正交雙相鄰的電線，允許定義任何一點(diǎn)積累(寫)或釋放(刪除)靜態(tài)電荷。如果讀盤捕捉到了該電荷，隨后的電子流將讀出數(shù)據(jù)。這個(gè)寬76毫米，直徑250毫米的長型設(shè)備每個(gè)存儲(chǔ)容量為4096位。
1950年，世界上第一臺(tái)具有存儲(chǔ)程序功能的計(jì)算機(jī)EDSAC由馮.諾依曼博士領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計(jì)。它的主要特點(diǎn)是采用二進(jìn)制，使用汞延遲線作存儲(chǔ)器，指令和程序可存入計(jì)算機(jī)中。
1951年3月，由ENIAC的主要設(shè)計(jì)者萊斯特·埃克特和莫奇利設(shè)計(jì)的第一臺(tái)通用自動(dòng)計(jì)算機(jī)UNIVAC-I交付使用。UNIVAC-I第一次采用磁帶機(jī)作外存儲(chǔ)器，首先用奇偶校驗(yàn)方法和雙重運(yùn)算線路來提高系統(tǒng)的可靠性，并最先進(jìn)行了自動(dòng)編程的試驗(yàn)。
為了尋找更好的存儲(chǔ)器，人們費(fèi)盡了心血，幾乎所有能利用的物理現(xiàn)象，電、光、聲、磁都被探索過來。研制ENIAC的工程師莫齊利(John W. Mauchly)想到了水銀延遲線（Mercury Delay Line），也是二戰(zhàn)期間為軍用雷達(dá)開發(fā)的一種存儲(chǔ)裝置作為內(nèi)存。
顯然，這些存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展演變，是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)百年變遷的開端。
⊙ 3 磁帶：一種經(jīng)久不滅的介質(zhì)
到了1980年代，錄音機(jī)風(fēng)靡一時(shí)，大家還記得TDK的磁帶么，可以錄音一個(gè)小時(shí)左右。
親，你們還記得磁帶轉(zhuǎn)動(dòng)的方向了么？似乎當(dāng)時(shí)卡帶，倒帶的記憶還是那樣清晰。這滾動(dòng)的帶子，是否勾起你的些許美好的回憶了呢？
還有這樣的一堆磁帶，曾經(jīng)也習(xí)以為常放在很多人的書房里面。
磁帶是很偉大，便宜容量也容易做大，也是所有存儲(chǔ)器設(shè)備發(fā)展中單位存儲(chǔ)信息成本最低、容量最大、標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的常用存儲(chǔ)介質(zhì)之一。
誰還記得Sun StorageTek SL48磁帶庫，曾經(jīng)的經(jīng)典之作。
磁帶庫是基于磁帶的備份系統(tǒng)，它能夠提供同樣的基本自動(dòng)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，但同時(shí)具有更先進(jìn)的技術(shù)特點(diǎn)。它的存儲(chǔ)容量可達(dá)到數(shù)百PB，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)備份、自動(dòng)搜索磁帶，也可以在驅(qū)動(dòng)管理軟件控制下實(shí)現(xiàn)智能恢復(fù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)，整個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份過程完全擺脫了人工干涉。
照片不好找，各位將就看一下呀。
1950年美國物理學(xué)家王安提出了利用磁性材料制造存儲(chǔ)器的思想。福雷斯特則將這一思想變成了現(xiàn)實(shí)。為了實(shí)現(xiàn)磁芯存儲(chǔ)，福雷斯特需要一種物質(zhì)，這種物質(zhì)應(yīng)該有一個(gè)非常明確的磁化閾值。他找到了這種電線的網(wǎng)格和芯子織在電線網(wǎng)上，被人稱為芯子存儲(chǔ)，它的有關(guān)專利對發(fā)展計(jì)算機(jī)非常關(guān)鍵。
不過，磁芯兒到底是什么呢？說起來它就是一個(gè)個(gè)小磁環(huán)，是五六十年代計(jì)算機(jī)的主流存儲(chǔ)設(shè)備。
它的形狀象甜甜圈，每一個(gè)小磁環(huán)可以通過電流賦予正向的或者反向的磁場，正向的，代表一個(gè)二進(jìn)制的“1”，反向的代表一個(gè)“0”，把很多小磁環(huán)穿起來，可以以二進(jìn)制的方式表達(dá)某種含義。比如阿拉伯?dāng)?shù)字“5”，在二進(jìn)制中是 “101”。表達(dá)阿拉伯?dāng)?shù)字“5”，只需要三個(gè)磁芯兒，第一個(gè)帶正向磁場，第二個(gè)帶反向磁場，第三個(gè)帶正向磁場，順序排起來，這就是“5”。
用這種方式顯然可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，但您可以想想表達(dá)個(gè)萬八千兒的數(shù)字需要多少磁環(huán)，表達(dá)一句“我愛你”又得用多少磁環(huán)？
那么，各位熟知的1KB就是1024個(gè)Byte，需要這樣的磁心存儲(chǔ)板82塊，穿磁芯兒8192個(gè)。如果需要1MB（1兆）呢，要穿多少個(gè)？1GB呢？1TB呢？……真要穿，會(huì)不會(huì)穿死人我就不知道了哈？
但是，在當(dāng)時(shí)，這個(gè)方案不僅可靠而且穩(wěn)定。磁化相對來說是永久的，所以在系統(tǒng)的電源關(guān)閉后，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)仍然保留著。既然磁場能以電子的速度來閱讀，這使交互式計(jì)算有了可能。更進(jìn)一步，因?yàn)槭请娋€網(wǎng)格，存儲(chǔ)陣列的任何部分都能訪問，也就是說，不同的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在電線網(wǎng)的不同位置，并且閱讀所在位置的一束比特就能立即存取。這稱為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM），它是交互式計(jì)算的革新概念。
磁芯存儲(chǔ)從20世紀(jì)50年代、60年代，直至70年代初，一直是計(jì)算機(jī)主存的標(biāo)準(zhǔn)方式。自20世紀(jì)50年代以來，所有大型和中型計(jì)算機(jī)也采用了這一系統(tǒng)。（王安的影響還是非常深遠(yuǎn)的……）
⊙ 4 磁盤存儲(chǔ)HDD：順勢而來，洶涌澎湃
幸運(yùn)的是，早在1956年，世界上的第一款硬盤終于由IBM設(shè)計(jì)完成。這款名為IBM350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control）的硬盤產(chǎn)品體積十分龐大，但容量僅為5MB，總共使用了50張24英寸的碟片。
1973年IBM公司制造出第一臺(tái)采用“溫徹斯特”技術(shù)的硬盤，從此硬盤技術(shù)的發(fā)展有了正確的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。它的容量為60MB，轉(zhuǎn)速略低于3000RPM，采用4張14英寸盤片，存儲(chǔ)密度為每平方英寸1.7MB?！ ?/p>
1991年IBM生產(chǎn)的3.5英寸的硬盤使用了MR磁頭，使硬盤的容量首次達(dá)到了1GB，從此硬盤容量開始進(jìn)入了GB數(shù)量級(jí)。 不過，IBM的硬盤業(yè)務(wù)還是沒有被守住，因?yàn)楹髞鞩BM將旗下硬盤部門賣給了日立（Hitachi）公司，日立基于IBM和自己的存儲(chǔ)業(yè)務(wù)進(jìn)行戰(zhàn)略性整合形成了日立環(huán)球存儲(chǔ)科技公司（HGST）。不過，2011年3月7日HGST被賣給了美國西部數(shù)據(jù)公司（WD）。
1999年9月7日，Maxtor宣布了首塊單碟容量高達(dá)10.2GB的ATA硬盤，從而把硬盤的容量引入了一個(gè)新的里程碑。
2000年2月23日，希捷發(fā)布了轉(zhuǎn)速高達(dá)15000RPM的Cheetah X15系列硬盤，其平均尋道時(shí)間僅3.9ms，它也是到目前為止轉(zhuǎn)速最高的硬盤。
硬盤不僅用于各種計(jì)算機(jī)和服務(wù)器中，在磁盤陣列和各種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，它也是基本的存儲(chǔ)單元。
當(dāng)然，現(xiàn)在的磁盤出現(xiàn)了氦氣硬盤，以及SMR、HAMR、BPMR、HDMR（BPMR+HMAR技術(shù)）、BPMR+（BPMR技術(shù)輔以SMR技術(shù)）等等高精尖的磁盤技術(shù)與工藝。硬盤容量也早就到了TB級(jí)。
軟盤在1970年代到20世紀(jì)末也是風(fēng)靡一時(shí)，但現(xiàn)在消聲匿跡，那就不說了。
還有光盤，也一樣在1970到1990年代之間比較時(shí)興，不過現(xiàn)在的藍(lán)光技術(shù)應(yīng)用出來后，藍(lán)光光盤庫也是一些用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的常見設(shè)備。
⊙ 5 閃存技術(shù)SSD：全球興起，席卷一切
閃存與磁盤現(xiàn)在相提并論了，因此專用數(shù)字集成電路芯片、RAM芯片、FLAH芯片都提升了閃存領(lǐng)域的發(fā)展。
在1984年，東芝公司首先提出了快速閃存存儲(chǔ)器的概念。1988年，Intel公司推出了一款256K bit閃存芯片，后來這類閃存被統(tǒng)稱為NOR閃存。不過，很快就被叫NAND的閃存搶了風(fēng)頭。NAND由日立公司于1989年研制，并被認(rèn)為是NOR閃存的理想替代者。
NAND閃存的寫周期比NOR閃存短十倍，它的保存與刪除處理的速度也相對較快。NAND的存儲(chǔ)單元只有NOR的一半，在更小的存儲(chǔ)空間中NAND獲得了更好的性能。鑒于NAND出色的表現(xiàn)，它常常被應(yīng)用于諸如CompactFlash、SmartMedia、 SD、 MMC、 xD、and PC cards、USB sticks等存儲(chǔ)卡上。
閃存的發(fā)展，也對固體硬盤發(fā)展有所促進(jìn)。固態(tài)硬盤（Solid State Drives），簡稱固盤，SSD用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲(chǔ)單元（FLASH芯片、DRAM芯片）組成。
1970年，Sun StorageTek公司開發(fā)了第一個(gè)固態(tài)硬盤驅(qū)動(dòng)器。1989年，世界上第一款固態(tài)硬盤出現(xiàn)。
由于固態(tài)硬盤技術(shù)與傳統(tǒng)硬盤技術(shù)不同，所以產(chǎn)生了不少新興的存儲(chǔ)器廠商。廠商只需購買NAND存儲(chǔ)器，再配合適當(dāng)?shù)目刂菩酒?，就可以制造固態(tài)硬盤了。新一代的固態(tài)硬盤普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口和SFF-8639接口。
有了磁帶、有了磁盤、有了閃存芯片、有了固態(tài)硬盤，因而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在加速發(fā)展，伴隨的相關(guān)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)產(chǎn)品的出現(xiàn)如磁盤陣列、虛擬磁帶庫、大型SAN存儲(chǔ)陣列（高端存儲(chǔ)）等等。
好奇使人進(jìn)步，無趣使人落后。當(dāng)然，現(xiàn)今的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)展，也就日新月異了。包括云存儲(chǔ)、軟件定義存儲(chǔ)、全閃存陣列、NVMe的PCIe閃存卡（盤）等等，存儲(chǔ)產(chǎn)品的形態(tài)有了更大的變化，對于存儲(chǔ)這兩個(gè)詞的定義范偉也就更為廣泛和豐富了。
⊙ 6 磁盤的對立面：只是閃存Flash嗎？
存儲(chǔ)發(fā)展了多年，準(zhǔn)確地說，不算古代的存儲(chǔ)形式，而以1932年磁鼓存儲(chǔ)器誕生算起的話，存儲(chǔ)發(fā)展至今也近84年了。
其間還涌現(xiàn)了磁帶存儲(chǔ)，包括現(xiàn)在也有企業(yè)級(jí)用戶繼續(xù)在使用磁帶庫存儲(chǔ)產(chǎn)品。以及光盤存儲(chǔ)，可能有些人還記得10多年以前市面上常見的光盤存儲(chǔ)庫，當(dāng)然現(xiàn)在光盤存儲(chǔ)介質(zhì)已經(jīng)有了藍(lán)光存儲(chǔ)這樣的創(chuàng)新，據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，中國還有紅光存儲(chǔ)只是一直沒有得到很好的運(yùn)作，也沒推廣開來。
與此同時(shí)，磁帶存儲(chǔ)、光盤存儲(chǔ)依然在企業(yè)級(jí)用戶市場有所應(yīng)用，并沒有因?yàn)?956年IBM 發(fā)明硬盤而致使消失殆盡，只是后來硬盤廠商的風(fēng)起云涌確實(shí)讓磁帶和光盤存儲(chǔ)從這個(gè)世界上慢慢失去了主流的聲音，比如在一些行業(yè)用戶的數(shù)據(jù)中心里面，依然可以看到磁帶庫、光盤庫的產(chǎn)品還在應(yīng)用中。
顯然，磁帶存儲(chǔ)和光盤存儲(chǔ)在一些企業(yè)級(jí)用戶的數(shù)據(jù)備份與歸檔領(lǐng)域，依然有著其應(yīng)用的價(jià)值。
既然磁帶存儲(chǔ)和光盤存儲(chǔ)并沒有因?yàn)榇疟P的興起而消失，那么現(xiàn)在我們就來說磁盤的消失是否為期過早呢？
這個(gè)問題的答案主要在于閃存的發(fā)展是否可以將磁盤逼入一個(gè)死胡同，怎么來理解呢？如果要這樣去理解，那么現(xiàn)在我們暫且可以狹義地認(rèn)為：磁盤的對立面就是閃存。
然而，閃存發(fā)展又歷經(jīng)了多少磨難呢？
閃存現(xiàn)在最為常見的是SSD產(chǎn)品，如NVMe SSD、SAS SSD、SATA SSD。SSD因?yàn)榻涌诤图軜?gòu)協(xié)議不同，存在著各自的優(yōu)劣點(diǎn)。常見的閃存產(chǎn)品存在三種形態(tài)：一是閃存卡；二是閃存盤；三是閃存陣列。
閃存卡更多的是應(yīng)用在服務(wù)器上面，為了提高服務(wù)器的存儲(chǔ)性能或者直接將閃存當(dāng)作緩存來使用，對于特定環(huán)境下的應(yīng)用帶來的加速效果還是立竿見影的。
閃存盤也是方便混合存儲(chǔ)陣列或閃存陣列應(yīng)用的形態(tài)，之前也有閃存廠商推出了采用了SFF-8639接口的閃存盤支持用戶熱插拔。當(dāng)然也有存儲(chǔ)廠商推出了支持SFF-8639接口的PCIe SSD，并且插在服務(wù)器里面使用，這種接口的PCIe SSD與主板通信采用的是PCIe信號(hào)，因此在性能上確實(shí)也能表現(xiàn)出SSD應(yīng)有的貢獻(xiàn)。當(dāng)然后面，還有更小的模式的閃存盤，如采用U.2和M.2的SSD。
只是這里需要說明一下：U.2接口就是之前的SFF-8639，U.2是由固態(tài)硬盤形態(tài)工作組織（SSD Form Factor Work Group）推出的接口規(guī)范，某些企業(yè)級(jí)閃存廠商已經(jīng)推出了U.2的SSD產(chǎn)品。M.2是Intel領(lǐng)頭制定接口標(biāo)準(zhǔn)，體積更小接口更快，其原名就是NGFF接口，M.2基本上為超極本（Ultrabook）量身定制的標(biāo)準(zhǔn)，這里就不多談了。
至于大家目前非?？粗氐拈W存陣列，現(xiàn)在也分混插SSD盤和HDD盤的混合閃存陣列和全閃存陣列兩種主要的形態(tài)。
單從SSD再往底層去看，就是閃存顆粒了，大家常見的閃存顆粒如SLC、MLC(包括消費(fèi)級(jí)的cMLC和企業(yè)級(jí)eMLC)、TLC、3D NAND等等，他們有著閃存結(jié)構(gòu)和制造工藝的不同。NAND顆粒的制造工藝和制程，以及晶圓的質(zhì)量很大程度上決定了閃存顆粒的品質(zhì)。如果是閃存卡、閃存盤、閃存陣列的制造廠商，一般都會(huì)測試閃存晶圓廠的晶圓品質(zhì)。但通常情況下，晶圓廠會(huì)主動(dòng)提供不同等級(jí)的晶圓給閃存廠商，然后后者會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的定位采用不同的晶圓。
就算是同一個(gè)閃存晶圓廠商提供的晶圓，按照等級(jí)不同，將其封裝成閃存卡，做成成品后的品質(zhì)也就不同了，很大程度上要看閃存卡制造商的產(chǎn)品定位。某些時(shí)候我們看到某些閃存卡廠商提供給用戶的產(chǎn)品價(jià)格低廉，甚至打破了市場常態(tài)價(jià)，其中的一個(gè)貓膩應(yīng)該就和晶圓有一定關(guān)系。
因?yàn)槭袌龈偁幍臍埧?，更因?yàn)槟承┯脩籼貏e是互聯(lián)網(wǎng)用戶對于閃存卡采購時(shí)十分看重價(jià)格因素，確實(shí)會(huì)促成某些閃存廠商以特別低廉的價(jià)格成功競標(biāo)，往往提供的閃存產(chǎn)品會(huì)因?yàn)椴捎镁A的品質(zhì)差而導(dǎo)致閃存卡在具體應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生故障率高。
從這個(gè)邏輯來看，閃存卡的發(fā)展，與晶圓廠技術(shù)進(jìn)步和提供的晶圓品質(zhì)有很大關(guān)系。技術(shù)進(jìn)步也可以帶來晶圓品質(zhì)的提升。
對于一些專業(yè)的閃存廠商，會(huì)對晶圓供應(yīng)商的晶圓再檢測，剔除晶圓壞塊，然后進(jìn)入自己的制造流程進(jìn)行切割，自行堆疊封裝成閃存顆粒。不過，需要指出的是：不同容量的閃存顆粒封裝技術(shù)難度不同，封裝好的閃存顆粒里面可能也會(huì)因?yàn)榉庋b工藝的技術(shù)問題而出現(xiàn)質(zhì)量的好壞。因此，一些只是采用閃存顆粒不做自己封裝的閃存廠商，在收到顆粒廠商的供貨之后，自行還需要再次監(jiān)測顆粒的品質(zhì)，篩選之后再進(jìn)入制造流程。這是對最終用戶應(yīng)用閃存的最負(fù)責(zé)人的表現(xiàn)。
因而，單從閃存晶圓、顆粒、封裝等方面來看，閃存就經(jīng)歷了不少故事。正因?yàn)殚W存發(fā)展的豐富多彩，技術(shù)也層出不窮，從而帶來了閃存整體上對傳統(tǒng)磁盤技術(shù)的壓力。
⊙ 7 3D NAND技術(shù)：開始技?jí)捍疟P群雄
3D NAND的出現(xiàn)，對整個(gè)閃存界都帶來了很大的機(jī)會(huì)。相對于2D NAND，3D NAND的好處還是明顯的。
廣義地說，磁盤的對立面應(yīng)該是用戶長期發(fā)展以來出現(xiàn)的創(chuàng)新業(yè)務(wù)帶來的IT 挑戰(zhàn)。業(yè)務(wù)在變，自然驅(qū)動(dòng)為業(yè)務(wù)助力的IT系統(tǒng)、架構(gòu)、模式都在發(fā)生新的轉(zhuǎn)變。能夠滿足用戶業(yè)務(wù)變化，創(chuàng)新的存儲(chǔ)解決之道自然就會(huì)成為傳統(tǒng)磁盤存儲(chǔ)的對立面。但事務(wù)發(fā)展不是絕對的對立存在，而是在相互對立的發(fā)展過程中，呈現(xiàn)出創(chuàng)新方案對傳統(tǒng)方案的逐漸取代。從行業(yè)整體發(fā)展趨勢來看，這是一個(gè)漸進(jìn)的過程。從每個(gè)用戶的實(shí)際應(yīng)用來看，這又是一個(gè)迫在眉睫的事情。
回顧過往，存儲(chǔ)技術(shù)每次大的革新，都是來自用戶內(nèi)部需求變遷的驅(qū)動(dòng)。大趨勢如此，那么從3D NAND本身的技術(shù)特性和成熟度來分析，逐漸呈現(xiàn)出來一種更優(yōu)于之前 2D NAND成本考量的閃存，有望催化閃存獲得新一輪的對磁盤介質(zhì)的替換過程。
從最新的技術(shù)架構(gòu)來看，現(xiàn)在3D NAND常見的分為VC垂直通道、VG垂直柵極兩種架構(gòu)。架構(gòu)不同，對于3D NAND的可靠性設(shè)計(jì)略有一點(diǎn)區(qū)別，但閃存的本質(zhì)是沒有區(qū)別的。因?yàn)楫吘故遣捎枚褩頂U(kuò)大單位面積上的閃存容量大小的，目前業(yè)界知名的閃存廠商采用了32層堆棧、48層堆棧模式，層數(shù)越多，對于閃存可靠性要求的挑戰(zhàn)越高。
不過，東芝和WD近兩三年來紛紛宣布，已經(jīng)成功研發(fā)并推出64層堆疊的3D NAND Flash，制程工藝當(dāng)然也受到了巨大的考驗(yàn)，計(jì)劃將于2017年上半年開始量產(chǎn)。
作為NAND Flash大廠，三星傳出消息說將搶先在2016年底前開始量產(chǎn)64層3D NAND。但實(shí)際上到了2017年才真正實(shí)現(xiàn)。
我們在喜看蓋樓大賽的3D NAND制造之余，有多少人會(huì)考慮其品質(zhì)，特別是可靠性和穩(wěn)定性。另外，相信64層3D NAND更多將首先應(yīng)用在消費(fèi)類市場，在企業(yè)級(jí)市場恐怕還得再等等才有希望。至于128層3D NAND，那我們可以翹首以待了。
因此，我們需要一種對待閃存產(chǎn)品品質(zhì)嚴(yán)肅的態(tài)度，才能真正推出利于用戶實(shí)際應(yīng)用的高品質(zhì)閃存產(chǎn)品（SSD）。
可見，我們還是需要希望三星、SK Hynix、東芝、閃迪、Intel、美光這六大閃存顆粒廠商，當(dāng)然閃迪后來被收購了。大家一起并進(jìn)，才可以提供穩(wěn)定、可靠、安全的3D NAND，而不是相互蓋樓相互捧殺。
同時(shí)，一味追求閃存容量、價(jià)格與磁盤的PK，這應(yīng)該是一種非常危險(xiǎn)的思路。
磁盤會(huì)不會(huì)消失，不是閃存過渡的窮追猛打就可以實(shí)現(xiàn)的，最終還是由用戶大規(guī)模的長期應(yīng)用來驗(yàn)證。
因此，我們在看到閃存陣列替代傳統(tǒng)磁盤陣列的一些用戶中，呈現(xiàn)出來了大家希望看到的閃存發(fā)展趨勢。然而也會(huì)因?yàn)殚W存陣列里面采用的SSD配件質(zhì)量與品質(zhì)出現(xiàn)問題而大打折扣，有時(shí)候我們寄望于閃存軟件算法以及固件優(yōu)化來促進(jìn)SSD在系統(tǒng)中的整體品質(zhì)提升，可是，這就好比一個(gè)想練就絕世武功的高手，如果只是強(qiáng)調(diào)內(nèi)功（閃存優(yōu)化算法等軟件功能），沒有強(qiáng)大過硬的底層高品質(zhì)芯片與制造工藝技術(shù)的強(qiáng)大支撐，絕世武功那也只是一個(gè)幻想而已。
內(nèi)功與外功同步勇猛精進(jìn)，相信閃存不僅可以得到更佳的價(jià)格成本，也同時(shí)將獲得更可靠、更穩(wěn)定的性能，從而也在容量上獲得新的突破，進(jìn)而進(jìn)一步逼近傳統(tǒng)HDD的水平。甚至超越HDD，這不是沒有可能的。
但在閃存超越HDD傳統(tǒng)磁盤之前，最需要做的事情還是在提升性能與容量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性、可靠性與安全性的整體抬升。
與此同時(shí)，3D NAND正在引發(fā)存儲(chǔ)大變局。
之前，閃存因高昂的成本問題備受業(yè)界和用戶爭議，3D NAND技術(shù)的演進(jìn)與應(yīng)用的興起，引發(fā)存儲(chǔ)跨越閃存臨界點(diǎn)，正在將存儲(chǔ)行業(yè)推向另一個(gè)時(shí)代。
來自Wikibon在2014年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，在未來接下來的5年時(shí)間里，SSD每GB成本將會(huì)繼續(xù)下降，到了2023年左右，SSD每GB單位成本將與HDD持平。其中最大的功勞當(dāng)然是來自3D NAND的全面量產(chǎn)推動(dòng)力。
甚至有更樂觀的業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，從TCO對比來看，未來SSD有望達(dá)到甚至低于HDD。
可見，比較SSD與HDD成本不僅能只是看采購價(jià)格，需要從TCO上去考量才更能說明問題。
在3D NAND技術(shù)的推動(dòng)下，使得閃存也愈加符合摩爾定律，每一年半后可以用同樣價(jià)格買到雙倍容量。
3D NAND采用多層堆疊降低顆粒的成本，最早是三星在2015年研發(fā)出32層堆疊的3D NAND產(chǎn)品。大家都知道，到了2016年，包括三星、美光、Intel、SK海力士、東芝、西部數(shù)據(jù)（SanDisk）在內(nèi)的所有全球閃存顆粒頂級(jí)廠商都有了32層堆疊的3D NAND產(chǎn)品。
在3D NAND發(fā)展的大趨勢下，存儲(chǔ)廠商幫助用戶將存儲(chǔ)性能提升與TCO降低獲得了前所未有的平衡。
為此，我們也看到全球富有代表性的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)廠商如HPE、NetApp、Dell EMC、Hitachi Vantara等等，相繼宣布支持采用3D NAND技術(shù)來升級(jí)存儲(chǔ)陣列，并且市面上也可以看到來自這些存儲(chǔ)廠商采用了3D NAND的存儲(chǔ)陣列產(chǎn)品。從而可以為企業(yè)級(jí)用戶提供基于閃存配置的高性能存儲(chǔ)，相較于傳統(tǒng)磁盤存儲(chǔ)有著前所未有的性能與成本平衡。
不僅閃存因3D NAND而改變，存儲(chǔ)陣列因3D NAND而改變，而且云計(jì)算領(lǐng)域也因3D NAND而正在發(fā)生改變。
⊙ 8 2016年：SSD全球市場“血肉橫飛”
來自IDC 2016 Gloable Enterprise SSD Market Share的數(shù)據(jù)顯示，Samsung三星占據(jù)了企業(yè)級(jí)SSD全球市場收入的32.5％份額，居于絕對領(lǐng)先的地位；排名老二的英特爾全球企業(yè)級(jí)SSD市場收入只占到了總體市場的20.6%份額。后面第三名WD西部數(shù)據(jù)18.2%，第四名Toshiba東芝7.5%，第五名SanDisk閃迪2.7%，第六名建興(LITEON)2.1%，第七名Micron美光1.9%，其他品牌份額占到14.5%。
因此，從IDC2016年全球企業(yè)級(jí)SSD市場收入數(shù)據(jù)來看，英特爾已經(jīng)從2015年的23%下降到了20.6%，下降了2.4個(gè)百分點(diǎn)，但是Samsung三星卻是一路凱歌，從2015市場份額只有18%，到2016年飆升到了32.5%，攀升了24.5個(gè)百分點(diǎn)，與英特爾的市場份額差距進(jìn)一步拉大。
如果只是看企業(yè)級(jí)市場收入份額對比還不能完全說明問題，要看到SSD整體的體量，那么需要公布一下IDC2016年全球SSD市場規(guī)模變化數(shù)據(jù)。
2016年全球SSD市場規(guī)模達(dá)到了169億美金，這個(gè)數(shù)字來得比較真實(shí)。其中：Samsung三星的企業(yè)級(jí)SSD和消費(fèi)級(jí)SSD加在一起，占據(jù)了39.6%的市場份額，這可是真金白金的SSD市場收入數(shù)據(jù)哦，并且相比去年同期增長了25.3%。后面排名第二WD13.6%，相比去年同期增長132.3%。排名第三Intel12.2%，相比去年增長14.9%。排名第四Toshiba東芝7,相比去年增長114.2%。排名第五建興(LITEON)4.7%，相比去年增長113.6%。Micron美光4％左右，相比去年下滑14%，也是唯一一個(gè)SSD市場收入下滑的閃存廠商。
隨后2016年Samsung的3D NAND率先引領(lǐng)整個(gè)芯片市場，成為市場佼佼者，同時(shí)也是64層堆疊的3D NAND的第一個(gè)量產(chǎn)廠商。因此，3D NAND領(lǐng)域的拼殺還是非常猛烈的。
沒想到SK海力士官方網(wǎng)站在2016年10月25日報(bào)道其2016Q3情況時(shí)，就抖露出來了可靠消息，SK公司將在2017年上半年完成72層3D NAND的開發(fā)，從2017年下半年開始將對其批量生產(chǎn)。
若按計(jì)劃進(jìn)行，SK海力士將成為全球第一個(gè)量產(chǎn)72層3D NAND的閃存芯片廠商。在與三星、美光的3D NAND拼殺中，SK海力士可望在72層3D NAND的閃存芯片生產(chǎn)制造上處于領(lǐng)先地位。
但是，到目前為止，我們還是沒有看到SK海力士72層3D NAND量產(chǎn)的消息。
當(dāng)然，這是我們依據(jù)SK海力士官方消息的猜測，到底最后誰將成為3D NAND領(lǐng)域的最大贏家，目前還不能完全確定，畢竟3D NAND的應(yīng)用也才剛剛開始，即便SK海力士第一個(gè)開發(fā)并量產(chǎn)72層的3D NAND，但產(chǎn)能將會(huì)如何，成本控制將會(huì)如何，可靠性穩(wěn)定性將會(huì)如何，目前都還是一個(gè)秘。
不過，據(jù)說三星也有96層的3D NAND投入研發(fā)了，只是沒有可靠消息透露出三星具體量產(chǎn)時(shí)間將會(huì)在什么時(shí)候。甚至還有消息說三星也在覬覦128層3D NAND的技術(shù)研發(fā)。不管是否屬實(shí)，但這足以讓大家興奮不已了。
當(dāng)然，在3D NAND領(lǐng)域三星與SK海力士相互之間的PK由來已久，也就不足為奇了。
因?yàn)槿?、海力士等閃存廠商在3D NAND量產(chǎn)上的速度加快，所以也導(dǎo)致了一段時(shí)間NAND供貨緊張。
“站在一邊看戲”的美光高層透露說，之前NAND缺貨，主要是工廠轉(zhuǎn)型造成，3D NAND生產(chǎn)周期比2D NAND長。隨著2D NAND到3D NAND的工廠生產(chǎn)轉(zhuǎn)型成熟，供貨產(chǎn)能也會(huì)得到更好保障。
看到全球發(fā)展趨勢來看，NAND比DRAM的增長還是會(huì)更高。未來，NAND整個(gè)市場趨勢還是會(huì)表現(xiàn)不錯(cuò)。
有趣的是，即便在性能要求很高的企業(yè)級(jí)領(lǐng)域，SATA接口依然是絕對主流，占比反而還有所提升，接近了80％，SAS、PCI-E仍舊十分小眾。因而只是從接口類型來看，SATA接口的SSD依然獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。
⊙ 9 2017-2018年：SSD開始撬動(dòng)整個(gè)地球
來自老美的一篇好似預(yù)測的文章指出，企業(yè)級(jí)SSD將在2017年存在8大趨勢，然而，在阿明看來，不僅僅是這8大趨勢，更大的影響在于，隨著企業(yè)級(jí)SSD在企業(yè)用戶關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用方面的深入，正在顛覆整個(gè)存儲(chǔ)世界。
或許，還有人記得科技博客作者ROBIN HARRIS在他的一篇名為《The storage tipping point》文章里面提到了閃存、SSD方面的深刻問題?！癐/O堆棧的50年——以磁盤為基礎(chǔ)，后發(fā)展為RAID——現(xiàn)在已經(jīng)一去不復(fù)返?！边@一切已經(jīng)成為共識(shí)。
當(dāng)然，客觀地說，HDD技術(shù)使用了50多年，不會(huì)一夜之間消失，但這個(gè)行業(yè)必須發(fā)生改變。因?yàn)槠髽I(yè)級(jí)SSD應(yīng)用已經(jīng)成為越來越令企業(yè)用戶感到了好處大過弊端。
曾經(jīng)被人預(yù)測2016年企業(yè)級(jí)SSD或?qū)⒊霈F(xiàn)幾大趨勢，到底都印證了哪些呢？我們可以從這些印證中來說明企業(yè)級(jí)SSD的影響力與意義。
正如當(dāng)時(shí)2015年被人預(yù)測的那樣，2016年全閃存數(shù)據(jù)中心確實(shí)已經(jīng)出現(xiàn)。
不過，我似乎記得最早提出全閃存數(shù)據(jù)中心概念的應(yīng)該是SanDisk，來自于SanDisk的一位高層撰寫的一篇文章，推崇全閃存數(shù)據(jù)中心將是大趨勢。雖然我們沒有看到SanDisk去成功構(gòu)建全閃存數(shù)據(jù)中心的案例。但是，作為閃存領(lǐng)域的后生，中國國內(nèi)的某企業(yè)級(jí)閃存廠商已經(jīng)成功幫助某云構(gòu)建了以PCIe SSD為基礎(chǔ)的存儲(chǔ)平臺(tái)，當(dāng)然，這樣也可以方便云供應(yīng)商為用戶提供純閃存化的存儲(chǔ)服務(wù)。
這里的全閃存數(shù)據(jù)中心并非是采用全閃存陣列配置的數(shù)據(jù)中心，而是存儲(chǔ)介質(zhì)全部采用企業(yè)級(jí)SSD的方式。這就是SDS成為2016年的存儲(chǔ)熱點(diǎn)之一原因所在。
不僅如此，我們也看到國內(nèi)不少企業(yè)級(jí)用戶開始越來越多采用全閃存陣列，甚至如HPE、戴爾等諸多在閃存陣列開發(fā)與利用走向普及化的廠商來看，企業(yè)級(jí)SSD的價(jià)格與HDD相比，如果按照TCO和采購成本分別對照，都已經(jīng)紛紛靠近或者甚至前者低于后者。
為此在2016年底左右，老美也有文章在預(yù)測企業(yè)級(jí)SSD趨勢中指出了全閃存的軟件定義存儲(chǔ)將成為一個(gè)新潮流，這里談到了SDS，更多的原因在于以VMware、Nexenta以及開源的Ceph等等在大行其道。
與此同時(shí)，阿明也看到了不少國內(nèi)SDS領(lǐng)域的初創(chuàng)公司如雨后春筍般的成長。這都讓業(yè)內(nèi)人士感受到了企業(yè)級(jí)SSD的普及趨勢使然，全閃存的數(shù)據(jù)中心從此也將進(jìn)入更多的用戶領(lǐng)域。再說也已經(jīng)有國外企業(yè)用戶將企業(yè)級(jí)SSD作為了數(shù)據(jù)歸檔的方式，這一切都證明了企業(yè)級(jí)SSD與HDD之間的關(guān)系發(fā)生了翻天覆地的變化。
⊙ 10 全閃存啟示：謹(jǐn)慎小心到底為什么？
對于傳統(tǒng)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)的綜合廠商比如IBM、Dell EMC、HPE、NetApp等，全閃存陣列只是他們其中一條創(chuàng)新的產(chǎn)品線，當(dāng)全球全閃存陣列市場規(guī)模接近50億美金的時(shí)候，這條創(chuàng)新存儲(chǔ)產(chǎn)品線也就慢慢成為了他們的主打的產(chǎn)品了。
正因?yàn)檫@類廠商具備企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)的綜合解決方案，甚至包括數(shù)據(jù)中心、混合云的整體解決方案設(shè)計(jì)與部署以及運(yùn)維能力，因而更容易切入企業(yè)級(jí)用戶市場的具體需求之中，從而贏得企業(yè)級(jí)用戶的實(shí)際應(yīng)用機(jī)會(huì)自然會(huì)比較多。
相對來說，Violin Memory、Pure Storage、Nimble Storage等一味專注全閃存的創(chuàng)新公司，產(chǎn)品更多聚焦全閃存，解決方案綜合能力明顯會(huì)比傳統(tǒng)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)廠商薄弱，包括市場拓展與覆蓋能力以及渠道與服務(wù)能力都會(huì)比傳統(tǒng)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)廠商要弱，但他們的優(yōu)勢在于打破傳統(tǒng)企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)的再創(chuàng)新。正因?yàn)樗麄兊呐Γ艓?dòng)了整個(gè)全閃存陣列市場的啟動(dòng)、發(fā)展與快速增長。
畢竟從規(guī)模、體量、用戶熟悉度、服務(wù)能力等綜合因素來看來考量，創(chuàng)新公司的發(fā)展自然會(huì)受到很多挑戰(zhàn)與阻力。這也是Violin Memory、Pure Storage、Nimble Storage等創(chuàng)新公司從當(dāng)初的明星存儲(chǔ)公司走向IPO之后，依然會(huì)面臨退市的尷尬境地。好的去處也就是被合適的綜合性企業(yè)級(jí)IT廠商收購，最終也會(huì)變成綜合性企業(yè)級(jí)IT廠商的一條產(chǎn)品線而已。
既然這個(gè)全閃存市場已經(jīng)處于非?；钴S的狀態(tài)，加上三星、美光、SK海力士三大3D NAND供應(yīng)商的不斷創(chuàng)新，可靠消息稱64層3D NAND芯片在2017年下半年也將得到量產(chǎn)，甚至我們也看到有閃存卡廠商預(yù)計(jì)在2017年也將發(fā)售20TB的單卡容量產(chǎn)品的消息。這一切都在帶動(dòng)全閃存陣列市場再次成為企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)的聚焦點(diǎn)。
這一切都是存儲(chǔ)技術(shù)本身發(fā)展的結(jié)果，但是，在中國市場上，也有不少國產(chǎn)存儲(chǔ)廠商對外傳出消息說正在或者即將推出自研的全閃存陣列產(chǎn)品，具體廠商名字這里就不點(diǎn)名了，相信大家都有耳聞啦。
由此可見，全閃存的漩渦似乎已經(jīng)將所有觸及企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)的國內(nèi)外廠商全部帶入了！
可是，不要忘記了，穩(wěn)定性、性能、價(jià)格、擴(kuò)展性這四大要素對于全閃存的考驗(yàn)。
不以應(yīng)用為目的的全閃存都將迅速成為歷史。首先考慮企業(yè)級(jí)用戶的應(yīng)用，那么就需要在穩(wěn)定性上打磨很長一段時(shí)間。性能方面按照當(dāng)前市場上存在的全閃存陣列的架構(gòu)似乎每個(gè)人都很容易達(dá)到。但是要將性能與穩(wěn)定性、擴(kuò)展性同時(shí)最佳結(jié)合，就并非易事了。3D NAND技術(shù)的演進(jìn)雖然可以在很大程度上降低全閃存陣列的整體價(jià)格，但是閃存軟件優(yōu)化也對價(jià)格起到很重要的作用。也就是說，不能將全閃存作為一個(gè)孤立的存儲(chǔ)產(chǎn)品來看，而是需要作為一個(gè)整體的解決方案來對待。在企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)功能與用戶最為關(guān)注的穩(wěn)定性、擴(kuò)展性方面狠下功夫，這對于后來者才有出頭的可能。
倘若我們只是在全閃存陣列發(fā)展上患得患失，或者抱有“投機(jī)主義”，都是不可取，也難以真的可以成氣候的。與其跟風(fēng)，不如靜下來安心做好穩(wěn)定性這一重要方面，然后逐步豐富企業(yè)級(jí)功能，擴(kuò)展產(chǎn)品的性能與功能的大融合。但這樣的路線卻不是一年兩年可成的，“耐得住寂寞，經(jīng)得住誘惑”，方能成大事。
既然我們都已經(jīng)被這股全閃存漩渦的引力拉入了，倒不如就此沉下去，做一個(gè)全閃存發(fā)展史上的“鵝卵石”，找好自己的位置，踏踏實(shí)實(shí)地鋪路不也是一種成功么？
需要指出的是，IDC對于全閃存陣列AFA所定義的后兩種類型，是否更適合國內(nèi)存儲(chǔ)廠商去考量一番呢？純硬全閃最終也要融入到整體的解決方案中來，與其在純硬設(shè)計(jì)上耗費(fèi)精力，不如選擇一條更為中庸一點(diǎn)的發(fā)展路線。原生混合陣列不是不可能發(fā)展壯大的，特別是針對中國企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)用戶的多樣化需求的實(shí)際情況下，或許這才是一條更合適的發(fā)展道路。
綜合分析來看，即便全閃存陣列這股強(qiáng)大的漩渦足以牽入全部的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)廠商，即便閃存終究會(huì)替代傳統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)，但是一味專注單一的產(chǎn)品革新終究得不到長久的獨(dú)立發(fā)展?？梢?，全閃存陣列也將成為企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)領(lǐng)域的一個(gè)新生態(tài)。于上于下，于左于右，在新生態(tài)的作用下，全閃存陣列才能真正成為企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)的未來?xiàng)澚骸?/p>
末了，還是那句老話：2017，注定是一個(gè)全閃存的不平凡之年。
⊙ 11 物聯(lián)網(wǎng)IoT：引來存儲(chǔ)之變
IoT物聯(lián)網(wǎng)帶來了全社會(huì)、全業(yè)態(tài)新的感知和商業(yè)機(jī)會(huì)，也因此早有機(jī)構(gòu)預(yù)估了IoT的行業(yè)潛力遠(yuǎn)在萬億規(guī)模。
國內(nèi)智研咨詢發(fā)布的《2016-2022年中國物聯(lián)網(wǎng)市場運(yùn)行態(tài)勢及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》顯示：2016年全球物聯(lián)網(wǎng)終端達(dá)64億臺(tái)，同比2015年增長30%，到了2020年，全球所使用的物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量將達(dá)208億。2016年消費(fèi)者物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)?？蛇_(dá)5460億美元，企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)支出則是8680億美元。未來幾年國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將持續(xù)快速發(fā)展，年均增長率30%左右，到2018年物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模將超過1.5萬億元。
面臨萬億規(guī)模的潛力，其中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，必然需要大量介質(zhì)來存儲(chǔ)，一種傳統(tǒng)的磁盤存儲(chǔ)，一種就是企業(yè)級(jí)SSD。那么其中有多少需求是針對企業(yè)級(jí)SSD方面的呢？按照當(dāng)前大家談?wù)摫容^多的邊緣計(jì)算趨勢來看，邊緣計(jì)算未來在IoT領(lǐng)域?qū)?huì)是一個(gè)非常重要的方面。因此在IoT端計(jì)算與存儲(chǔ)就真的需要匹配，在這個(gè)方面雖然還不能有一個(gè)明確的數(shù)據(jù)來衡量，但至少可以告訴大家這個(gè)方向?qū)?huì)帶來IoT對于企業(yè)級(jí)SSD的更加廣泛的應(yīng)用。
⊙ 12 NVMe接口：得寵天下靠的是什么？
NVMe從誕生那天起開始，就已經(jīng)讓業(yè)內(nèi)人士十分關(guān)注。
由英特爾牽頭并強(qiáng)勢推進(jìn)下，NVMe的架構(gòu)日趨成熟。NVMe為什么可以如此得寵呢？
其實(shí)NVMe與大家比較熟悉的AHCI、SATA接口一樣，屬于接口標(biāo)準(zhǔn)。AHCI英文全稱Serial ATA Advanced Host Controller Interface，中文解釋就是串行ATA高級(jí)主控接口/高級(jí)主機(jī)控制器接口。AHCI也是在英特爾的指導(dǎo)下，由多家公司聯(lián)合研發(fā)的接口標(biāo)準(zhǔn)。
SATA英文全稱為Serial Advanced Technology Attachment，中文解釋就是串行高級(jí)技術(shù)附件，也就是串行硬件驅(qū)動(dòng)器接口，也是由英特爾與眾多大廠發(fā)起確立的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
可見，真正上游的廠商都是像英特爾一樣，制定標(biāo)準(zhǔn)，搞定游戲規(guī)則，然后捧著一大幫產(chǎn)業(yè)鏈廠商一起“玩?！薄?/p>
但是，不管是AHCI，還是SATA，這兩種接口因?yàn)楸旧順?biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范的定義，其帶來的時(shí)延、IOPS、功耗等受到了限制。本身這兩種接口都是針對高延時(shí)的機(jī)械硬盤而設(shè)計(jì)，成為應(yīng)用SSD的明顯瓶頸。
NVMe全稱英文為Non-Volatile Memory Express，中文解釋就是非易失性存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樵诓⑿行院偷蜁r(shí)延上表現(xiàn)更為出色，NVMe可以直接被處理器調(diào)用，不需要南橋轉(zhuǎn)接，減少IO操作，支持同一時(shí)間從多核處理器接受命令和優(yōu)先處理請求，因而在企業(yè)級(jí)的負(fù)載測試中性能優(yōu)勢就明顯了。
當(dāng)前，業(yè)界也對雙端口NVMe SSD存儲(chǔ)性能有過測試，同時(shí)因?yàn)橐粋€(gè)存儲(chǔ)可以連接到不同的兩個(gè)控制器上，其中一個(gè)控制器出現(xiàn)故障，另一個(gè)控制器可以接手，提高了SSD的安全性的同時(shí)增強(qiáng)了讀寫性能。比如可以通過采用多塊NVMe SSD來組建RAID陣列，再為每塊SSD盤連接兩個(gè)控制器，這種方式對于SDS平臺(tái)下的全閃存設(shè)計(jì)也帶來了新的思路和創(chuàng)新。
3D NAND已經(jīng)到了越來越備受用戶和廠商重視的關(guān)鍵點(diǎn)。目前，48層制程工藝的3D NAND已經(jīng)量產(chǎn)，三星表現(xiàn)更為積極，SK Hynix、東芝/閃迪、Intel/美光緊緊跟隨，誰都不服誰。
大家都是：咬定3D不放松，立根原在NAND中。血拼到底還堅(jiān)挺，何懼到頭一場空。
一旦3D NAND工藝再次升級(jí)，64層產(chǎn)品量產(chǎn)后，制程一旦突破了128層并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)與普及的話，那么磁盤的死期可能就真的不遠(yuǎn)了。
⊙ 13 2019年：大容量SSD鋒芒畢露？
來自storagenewsletter網(wǎng)站的編輯Jean Jacques Maleval做了一個(gè)很有意義的總結(jié)，針對容量為10TB及以上SSD硬盤現(xiàn)在全球產(chǎn)品狀況做了統(tǒng)計(jì)和簡單總結(jié)。
這個(gè)統(tǒng)計(jì)保留了自1991年以來公布的所有固態(tài)硬盤的清單，其中包括1252臺(tái)硬盤及其主要規(guī)格。但文章里面的表格統(tǒng)計(jì)只針對10TB及以上的設(shè)備情況。
以下是所有容量為10TB及以上的設(shè)備，但并非所有設(shè)備都可用。呵呵呵
前兩個(gè)SSD來自希捷科技，但未正式上市，64TB只是在2017年Flash Memory Summit美國閃存峰會(huì)上展示了一個(gè)demo，60TB SAS SSD也是一個(gè)處于demo階段的技術(shù)，但從未公開量產(chǎn)銷售給用戶。目前可以看到希捷科技官網(wǎng)展示最大容量企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤是15TBSAS接口的Nytro 3000，12Gb/秒。
看這個(gè)表格里面統(tǒng)計(jì)的許多SSD硬盤容量大于市面上我們可以看到的最大容量的HDD硬盤，就是16TB，3.5英寸的規(guī)格。不過，希捷在一份自己產(chǎn)品路線圖中，展望到2025年，可以推出使用HAMR技術(shù)造就的單盤100TB HDD機(jī)械硬盤。然而，到2025年的時(shí)候SSD也有可能早就突破單盤100TB了吧？嘻嘻。
雖然有一段時(shí)間，一些硬盤制造商以3.5英寸的尺寸推出了固態(tài)硬盤，但沒有人會(huì)繼續(xù)如此大規(guī)模的生產(chǎn)?，F(xiàn)在他們中的大多數(shù)都使用2.5英寸的外形尺寸或PCIe卡來設(shè)計(jì)和推出SSD產(chǎn)品。
因此，從空間利用的設(shè)計(jì)上，SSD已經(jīng)普遍超越了HDD。
在接口方面，目前可以找到12GB SAS、6GB SATA，以及性能有了顯著提高的PCIe NVMe，還有即將有更多廠商推出NVMe over Fabric(NVMe-oF)的產(chǎn)品。比如在2018年的美國閃存峰會(huì)上，就有廠商推出了NVMe-oF全閃存陣列，性能表現(xiàn)上IOPS達(dá)到了1600萬。在更多系統(tǒng)存儲(chǔ)廠商的驅(qū)動(dòng)下，或許會(huì)加快NVMe-oF相關(guān)存儲(chǔ)產(chǎn)品的豐富。
在閃存制造技術(shù)方面，使用64層堆疊的QLC (4 bits/cell) 和TLC (3 bits/cell)產(chǎn)品已經(jīng)在2018年亮相。同時(shí)在2018年可以看到三星、英特爾、美光等有計(jì)劃推出96層堆疊3D NAND，這必然可以促進(jìn)SSD固態(tài)硬盤單盤容量的大幅度提升。
目前業(yè)界按照存儲(chǔ)模式來劃分，NAND閃存已經(jīng)發(fā)展到了四代，即SLC、MLC、TLC、QLC。
第一代SLC每單元可存儲(chǔ)1比特?cái)?shù)據(jù)(1bits/cell)，性能好、壽命長，可經(jīng)受10萬次編程/擦寫循環(huán)，但容量低、成本高，如今已經(jīng)非常罕見。
第二代MLC每單元可存儲(chǔ)2比特?cái)?shù)據(jù)(2bits/cell)，性能、壽命、容量、成各方面比較均衡，可經(jīng)受1萬次編程/擦寫循環(huán)，現(xiàn)在只有在少數(shù)高端SSD中可以見到。
第三代TLC每單元可存儲(chǔ)3比特?cái)?shù)據(jù)(3bits/cell)，性能、壽命變差，只能經(jīng)受3千次編程/擦寫循環(huán)，但是容量可以做得更大，成本也可以更低，當(dāng)前最普及。
第四代QLC每單元可存儲(chǔ)4比特?cái)?shù)據(jù)(4bits/cell)，性能、壽命進(jìn)一步變差，只能經(jīng)受1000次編程/擦寫循環(huán)，但是容量更容易提升，成本也繼續(xù)降低。目前存儲(chǔ)系統(tǒng)廠商對QLC未來發(fā)展比較好。
在2018年，3D NAND芯片和固態(tài)硬盤的價(jià)格出現(xiàn)下降，這一趨勢可能會(huì)持續(xù)到2019年。但對于超過10TB的硬盤市場來說，SSD固態(tài)硬盤仍然擴(kuò)張迅速，傳統(tǒng)HDD硬盤未來是無法匹敵的了。只是當(dāng)前來看，市場主流的SSD產(chǎn)品依然位于10TB以下，或許到SSD硬盤單品價(jià)格降到更低，加上全閃存系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛的時(shí)候，10TB及以上的大容量SSD可望成為市場主流，并有望逐漸替代一大部分HDD大容量盤。
當(dāng)然，在大容量SSD領(lǐng)域，誰與爭“峰”呢？鋒芒未露之前，想成為這個(gè)領(lǐng)域最高的那座山峰，誰都想??！任何一個(gè)閃存廠商都背負(fù)著自己的歷史使命和壓力，如何將使命化為替代HDD的革命、把壓力化為推動(dòng)SSD前進(jìn)的動(dòng)力，恐怕這才是最重要的了。
因此，SSD完全取代HDD這個(gè)事情會(huì)受到兩個(gè)因素影響：一個(gè)是價(jià)格，一個(gè)是存儲(chǔ)系統(tǒng)具體應(yīng)用情況。慢慢來看吧，閃存發(fā)展趨勢還是明朗的，只是完全替代還需要很長時(shí)間罷了。
不過，從HDD行業(yè)發(fā)展的趨勢來看，從當(dāng)初的221家HDD硬盤廠商，到現(xiàn)在只剩下了這三家：希捷科技、東芝、WD西部數(shù)據(jù)。
歷史上的HDD硬盤廠商有哪些呢？感謝“好心人”外媒技術(shù)編輯Jean Jacques Maleval提供的整理數(shù)據(jù)，在此分享給各位參考一下。
載入史冊的221家HDD硬盤廠商名單：
? Amcodyne
? Ampex
? Anelex Corp.
? Areal Technology – acquired by Tomen Corp in 1993
? Aura Associates
? Avatar Systems
? BASF
? Bryant Computer Products
? Burroughs Corporation – merged with Sperry Corporation to form Unisys in 1986
? Castlewood Systems
? Caelus Memories, Inc.
? CalComp
? Calluna Technologies
? Century Data
? Comport
? Computer Memories Inc. (CMI) – left industry in 1986
? Computer Memory Technology (CMT)
? Conner Peripherals – merged with Seagate in 1996
? Control Data Corporation (CDC) / Imprimis Technology – sold hard disk drive business to Seagate in 1989
? Cornice LLC – bankrupt in 2007
? Data General Corporation
? Data Products Corp.
? Data Recording Instruments (DRI)
? Dataplay (DPHI, DaTARIUS)
? Diablo Systems – became Diablo Data Systems in 1972
? Digital Equipment Corporation (DEC) – sold hard disk drive business to Quantum Corporation in 1994
? DZU (of Bulgaria) – converted from government-owned to private, and sold to Videoton_(company) in 1999
? ExcelStor Technology – left industry
? Fuji Electric
? Fujitsu – HDD division acquired by Toshiba in July 2009
? General Electric (GE)
? Gigastorage
? Hewlett-Packard (HP) – 1976 to 1996, left industry
? Hitachi Global Storage Technologies (HGST) – 2002 merger of Hitachi and IBM disk drive businesses, sold to Western Digital in 2012 with part of 3.5-inch manufacturing facilities going to Toshiba
? Hokushin Electric Works
? Honeywell Bull
? IBM – HDD business acquired by Hitachi Global Storage Technologies in 2002
? Information Storage Systems acquired by Itel, then Univac and finally CDC
? Integral Peripherals – first rigid 1.8-inch drive; bankrupt in 1998
? Iomec
? Iomega – left industry
? ISOT of Bulgaria
? JT Storage (JTS) – bankrupt in 1999
? JVC – left industry
? Kalok – bankrupt in 1994
? LaCie – acquired by Seagate Technology in 2012
? LaPine Technologies
? Librascope
? Marshall Laboratories
? Matsushita – left industry in 2004
? Maxtor – acquired by Seagate in 2006
? Memorex – acquired by Burroughs 1981 and then merged into Unisys 1986; HDD division shut down in 1988
? Microcomputer Memories – left the industry
? Micropolis Corporation – bankrupt in 1997
? Microscience International – bankrupt in 1992
? MiniScribe – bankrupt and then acquired by Maxtor in 1990
? Ministor Peripherals – first mobile 1.8-inch drive; bankrupt in 1998
? Mitsubishi – left industry
? NEC – left industry
? Nippon Peripherals
? Noma?
? Olivetti
? Pertec Computer
? Philips
? Plus Development – subsidiary of Quantum; created Hardcard; absorbed back into Quantum 1992
? Potter Instrument
? PrairieTek – first 2.5-inch rigid HDD; bankrupt in 1991
? Priam Corporation – 1978-1989, became Priam Systems Corporation in 1990 and sold product line to Prima International in 1991
? Quantum Corporation – sold HDD business to Maxtor in 2001
? Raymond Engineering
? Rodime – first 3.5-inch rigid HDD; shut down manufacturing in 1991; licensed its patents until the patent business was sold for $1.5 million in July 2003. The company was then the subject of a reverse merger and became Sportech PLC.
? Sagem
? Samsung – HDD business acquired by Seagate for $1.4 billion in 2011
? Seiko Epson
? Sequel
? Shugart Associates – Acquired by Xerox in 1977 and shut down in 1986.
? Siemens
? Sony
? Storage Technology Corporation (StorageTek or STK) – left industry
? Syquest – bankrupt in 1998; some patents acquired by Iomega. Re-emerged selling cartridges for their previously-discontinued products.
? Tandon Corporation – acquired by Western Digital in 1988
? Tulin Corporation – bankrupt
? Vertex Peripherals – acquired by Priam Corporation in 1985
⊙ 14 存儲(chǔ)芯片：撐起了全球半導(dǎo)體一片新天
全球半導(dǎo)體行業(yè)，一直風(fēng)云變幻。2018年也不例外。
IDC公布數(shù)據(jù)指出，全球半導(dǎo)體收入在2017年強(qiáng)勁增長24%之后，預(yù)計(jì)將在2018年連續(xù)第三年增長至4500億美元，比2017年增長7.7%。此外，2018年的全球NAND Memory市場比2017年增長52%，增長至490億美元。
實(shí)際上在一個(gè)獨(dú)立的非營利組織世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)（WSTS）的數(shù)字顯示2018年增長卻更為驚人。在3月4日WSTS公布的全球半導(dǎo)體銷售收入統(tǒng)計(jì)數(shù)字為4688億美元，與2017年來看同比增長13.7%。不僅總收入比IDC預(yù)料統(tǒng)計(jì)的多了接近200億美元，同時(shí)增長率還多出來了6%。
另外一個(gè)分析機(jī)構(gòu)Gartner對全球半導(dǎo)體2018年收入增長公布的數(shù)據(jù)為13.4%，達(dá)到了4767億美元。這個(gè)總收入數(shù)字比WSTS多要多79億美元，比IDC要多267億美元。
雖然全球半導(dǎo)體收入2018年與2017年相比增長略有放緩，但是，整體市場規(guī)模還是令人滿意的。由此而推導(dǎo)出，從2017年到2022年，全球半導(dǎo)體收入的復(fù)合年增長率將達(dá)到2.9%。別小看了這不到3個(gè)點(diǎn)的增長率，因?yàn)榛鶖?shù)巨大，因此IDC預(yù)測到2022年將達(dá)到4820億美元。在我看來，按照云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G等技術(shù)的推動(dòng)下，全球半導(dǎo)體收入恐怕會(huì)有望抵達(dá)5000億美元的峰值。
然而，在全球半導(dǎo)體領(lǐng)域中，Memory的2018年貢獻(xiàn)非常關(guān)鍵。哈哈哈，這是由于強(qiáng)勁的需求、有限的供應(yīng)和產(chǎn)品組合的限制，從而帶來了Memory整體市場增長迅猛。
對此，來自Gartner高級(jí)研究總監(jiān)鄧雅君近日公開表示：“涵蓋了NAND和DRAM的Memory市場就占據(jù)半導(dǎo)體總份額的34%，可以說Memory對IC產(chǎn)業(yè)的影響是牽一發(fā)而動(dòng)全身的效果?！?/p>
就此來看，IDC和Gartner對全球半導(dǎo)體行業(yè)的分析見底比較一致，都強(qiáng)調(diào)了Memory對半導(dǎo)體行業(yè)帶來的巨大貢獻(xiàn)。
IDC公布的數(shù)據(jù)顯示，DRAM和NAND Memory市場分別增長至730億美元和490億美元，與2017年同比增長率分別為77%和52%。可見，在2018年DRAM的市場同比增長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過了NAND Memory。
2018年全球市場的DRAM和NAND兩者加在一起為1220億美元。這個(gè)數(shù)字非常可觀。除DRAM和NAND外，整個(gè)半導(dǎo)體市場同比增長12%?？梢?，全球半導(dǎo)體市場的增長居然全靠他們DRAM和NAND Memory兩個(gè)了。
2018年，non-memory半導(dǎo)體預(yù)計(jì)將增長110億美元至3020億美元。DRAM和NAND在2019年都將繼續(xù)增長，但預(yù)計(jì)將從2019年到2021年相比前些年略有下降，然后在2022年略有恢復(fù)。
強(qiáng)勁的Memory市場導(dǎo)致三星電子（Samsung Electronics）從英特爾（Intel）手中搶走了半導(dǎo)體制造業(yè)的領(lǐng)頭羊地位，并提升了所有Memory制造商的形象。
與2017年僅有的兩家Memory制造商進(jìn)入全球top5半導(dǎo)體公司相比，2018年的全球top5半導(dǎo)體公司已經(jīng)有三星電子（Samsung Electronics）、SK hynix、Micron，占據(jù)了五大半導(dǎo)體公司中的三個(gè)。同時(shí)整個(gè)市場的收入集中度繼續(xù)上升，在2018年TOP10公司占據(jù)了全球半導(dǎo)體總體市場的60%，而2016年為56%，2015年為53%。
IDC半導(dǎo)體項(xiàng)目副總裁Mario Morales說：過去五年來，半導(dǎo)體行業(yè)的市場整合在繼續(xù)，也塑造了半導(dǎo)體供應(yīng)商的競爭格局，因?yàn)槊考夜径荚诓粩嗤晟破浜诵氖袌?，進(jìn)行收購，以尋找新的機(jī)會(huì)和新興的增長領(lǐng)域。隨著機(jī)器學(xué)習(xí)machine learning和自治系統(tǒng)Autonomous System的興起，帶來了更加多樣化的體系結(jié)構(gòu)能夠應(yīng)對這一機(jī)遇，變革和技術(shù)的步伐有望加快。這將推動(dòng)半導(dǎo)體技術(shù)在未來十年的增長。
在整個(gè)預(yù)測期內(nèi)，汽車市場和工業(yè)市場將繼續(xù)是半導(dǎo)體市場的主要增長領(lǐng)域，這兩個(gè)領(lǐng)域從2017年至2022年的復(fù)合年增長率分別為9.6%和6.8%。
來自汽車行業(yè)中的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素如電動(dòng)汽車、車聯(lián)網(wǎng)、車載信息娛樂、ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))和自動(dòng)駕駛(Autonomous Driving)功能，將繼續(xù)推動(dòng)每輛車上半導(dǎo)體含量的增長。
對此，Gartner對汽車電子半導(dǎo)體情況的分析也如出一轍。“雖然汽車電子僅占半導(dǎo)體規(guī)模的9%-10%，且每年的出貨量還不到一億臺(tái)，但每一臺(tái)汽車當(dāng)中半導(dǎo)體含金量在逐年變高。諸如mmWAVE傳感器、藍(lán)牙等設(shè)備讓汽車變得更加聰明，其含金量將會(huì)越來越高?！?/p>
此外，IDC對全球半導(dǎo)體發(fā)展還有幾個(gè)重要提及的預(yù)測方面：
一是，計(jì)算行業(yè)半導(dǎo)體收入2019年將下降4.0%，2017年-2022年預(yù)測期的復(fù)合年增長率將為-0.7%。
二是，計(jì)算領(lǐng)域的兩大亮點(diǎn)是計(jì)算和企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤，2017年-2022年分別以高雙位數(shù)和9.8%的復(fù)合年增長率增長。
三是，移動(dòng)無線通信部門的半導(dǎo)體收入2019年將增長5.5%，2017年-2022年的復(fù)合年增長率為5.8%。
四是，2018年4G手機(jī)的半導(dǎo)體收入年增長率為10.9%，2017年-2022年的復(fù)合年增長率為3.1%。隨著5G技術(shù)在未來十年中成為主流，5G也將推動(dòng)預(yù)測的后期增長。
五是，通信基礎(chǔ)設(shè)施半導(dǎo)體預(yù)計(jì)將在2017年-2022年間以1.7%的復(fù)合年增長率增長，其中最強(qiáng)勁的增長來自消費(fèi)網(wǎng)絡(luò)。
⊙ 15 未來數(shù)據(jù)存儲(chǔ)世界：一個(gè)都少不了
大趨勢的帶動(dòng)，自然少不了企業(yè)級(jí)用戶、數(shù)據(jù)中心用戶、公有云用戶不斷增長的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，在數(shù)據(jù)保護(hù)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、內(nèi)容創(chuàng)作與數(shù)據(jù)歸檔等場景下，正是HDD企業(yè)級(jí)大容量硬盤勇于擔(dān)當(dāng)?shù)牡胤健?/p>
隨著分布式存儲(chǔ)、開源平臺(tái)、公有云存儲(chǔ)平臺(tái)的興起，當(dāng)前來看，對于任何一個(gè)企業(yè)用戶實(shí)現(xiàn)EB級(jí)的存儲(chǔ)部署已不是難事，但是，受制于SSD閃存技術(shù)自身的發(fā)展規(guī)律以及行業(yè)合規(guī)性的要求，HDD企業(yè)級(jí)大容量硬盤成為了眾多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)供應(yīng)商在海量存儲(chǔ)產(chǎn)品與方案上的標(biāo)配。
事實(shí)上，大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建也好，人工智能平臺(tái)也好，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)也好，其核心基礎(chǔ)依然落在了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上，即便SSD可以發(fā)揮出Flash性能上帶來的應(yīng)用加速，但是大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)依然需要成熟穩(wěn)定、成本更優(yōu)的HDD企業(yè)級(jí)大容量硬盤來支撐。
在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長，視頻、音頻、圖片等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)必然也首選HDD。特別是在生物識(shí)別、基因測序等醫(yī)療大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，HDD硬盤在保障企業(yè)數(shù)據(jù)生命周期上，擁有過硬的壽命，也有存儲(chǔ)容量與成本價(jià)格上的綜合優(yōu)勢。
因而，在SSD當(dāng)?shù)赖慕裉?，HDD大容量硬盤依然是企業(yè)數(shù)據(jù)中心的標(biāo)配。
由此而得出一個(gè)結(jié)論，SSD、HDD，以及磁帶、光存儲(chǔ)之間的介質(zhì)創(chuàng)新與變革，各自都可以找到適合自己的位置，未來誰都會(huì)存在。歷史如此，順勢而為興之，逆流而行衰之。如此而已。
此外，未來半導(dǎo)體芯片全球市場將因存儲(chǔ)芯片的興起，而支撐起更大的一片天。因此，全球存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)期。
再過幾年，我們再來續(xù)寫這段傳奇，可好？
本文轉(zhuǎn)自公眾號(hào)全球存儲(chǔ)觀察，作者阿明
