在最近北京召開的中國電子工業標準化技術協會數據存儲專業委員會（以下簡稱數據存儲專委會）成立大會上，倪光南表示，數據存儲未來市場空間巨大，要重視算力與存力的均衡配置、推動市場以先進的固態硬盤 SSD 取代傳統機械硬盤 HDD 的存儲革命。

隨著近年來固態硬盤的技術成熟和成本的下探，SSD 儼然有要革了 HDD 命的趨勢。但也有一些觀點則認為，機械硬盤在未來幾年內仍然占據著存儲市場的重要地位。存儲軟件 Scality 的 CEO 指出，由于 SSD 硬盤用的閃存價格還是太貴，即便是 QLC 閃存也不行，單位容量下機械硬盤每 GB 價格相比閃存還有 5-7 倍的優勢，到了 2028 年，這個優勢依然有 4-5 倍。

特別是 Trendfocus 分享的數據顯示，2024 年一季度全球實現 2970 萬塊機械硬盤出貨，環比增長 3%。似乎機械硬盤市場正在復蘇。機械硬盤是否已經發展到極限？未來還將在哪里發光發熱？

機械硬盤（HDD）和固態硬盤（SSD）

硬盤作為計算機中不可或缺的存儲設備，承擔著數據保存和讀取的重要任務。隨著科技的進步，硬盤的種類也日益豐富，以滿足不同用戶的需求。硬盤有機械硬盤 (Hard Disk Drive，HDD) 和固態硬盤 (SSD) 之分。

機械硬盤即是傳統普通硬盤，主要由：盤片，磁頭，盤片轉軸及控制電機，磁頭控制器，數據轉換器，接口，緩存等幾個部分組成。

磁頭可沿盤片的半徑方向運動，加上盤片每分鐘幾千轉的高速旋轉，磁頭就可以定位在盤片的指定位置上進行數據的讀寫操作。信息通過離磁性表面很近的磁頭，由電磁流來改變極性方式被電磁流寫到磁盤上，信息可以通過相反的方式讀取。硬盤作為精密設備，塵埃是其大敵，所以進入硬盤的空氣必須過濾。

機械硬盤中所有的盤片都裝在一個旋轉軸上，每張盤片之間是平行的，在每個盤片的存儲面上有一個磁頭，磁頭與盤片之間的距離只有 0.1μm～0.5μm，較高的水平已經達到 0.005μm～0.01μm，所有的磁頭聯在一個磁頭控制器上，由磁頭控制器負責各個磁頭的運動。機械硬盤讀寫速度依賴于電機的轉速，因為需要依靠電機帶動磁盤高速轉動使磁頭找到指定位置進行讀寫。

固態硬盤（Solid State Disk 或 Solid State Drive，簡稱 SSD），又稱固態驅動器，是用固態電子存儲芯片陣列制成的硬盤。固態硬盤，因為臺灣的英語里把固體電容稱為 Solid 而得名。SSD 由控制單元和存儲單元（FLASH 芯片、DRAM 芯片）組成。

固態硬盤在接口的規范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產品外形和尺寸上基本與普通硬盤一致（新興的 U.2，M.2 等形式的固態硬盤尺寸和外形與 SATA 機械硬盤完全不同）。

由于固態硬盤的技術與傳統硬盤的技術不同，所以產生了不少新興的存儲器廠商。廠商只需購買 NAND 顆粒，再配適當的控制芯片，編寫主控制器代碼，就制造了固態硬盤。

固態硬盤具有傳統機械硬盤不具備的快速讀寫、質量輕、能耗低以及體積小等特點，同時其劣勢也較為明顯。盡管 IDC 認為 SSD 已經進入存儲市場的主流行列，但其價格仍較為昂貴，容量較低，一旦硬件損壞，數據較難恢復等；并且亦有人認為固態硬盤的耐用性（壽命）相對較短。

機械硬盤的主流廠商和技術發展

當前，和固態硬盤市場相比，機械硬盤市場的格局非常簡單，主要有西部數據、希捷和東芝這三大廠商。SSD 的蓬勃發展已經對機械硬盤造成了巨大沖擊。一方面，希捷、西數和東芝三巨頭早已開辟了 SSD 業務，另一方面也在挖掘機械硬盤新的技術路線。

1、希捷（Seagate）：希捷成立于 1979 年，是全球最大的硬盤、磁盤和讀寫磁頭制造商，總部位于美國加州司各特谷市。

希捷在美國、墨西哥、馬來西亞、中國、泰國、新加坡等地設有工廠。其中美國工廠主要負責新品研發以及磁頭晶圓、盤片的制造。墨西哥廠負責全世界各地的翻修產品。馬來西亞負責切割磁頭晶圓等。泰國廠及中國廠負責硬盤的組裝以及 PCB 電路板、磁頭的制造等。新加坡廠主要負責企業級硬盤的生產。此外，中國蘇州廠還負責生產消費電子類產品。

希捷是首家專為臺式電腦制造 5.25 英寸硬盤的公司。2021 年，在開放計算項目峰會上，希捷首次展示了采用 PCIe NVMe 接口的 3.5 寸機械硬盤。

希捷還推出了熱輔助磁記錄（HAMR）技術，這是提升硬盤容量的又一重要突破。HAMR 技術能夠在不增加物理碟片數量的情況下，提高數據存儲密度，不僅降低了材料成本，也減少了振動與能耗。在希捷獨創的 HAMR 技術中，數據必須以磁位的形式存儲，而且位密度比傳統 PMR（垂直磁記錄）硬盤更高。

2、西部數據（Western Digital）：西部數據公司創立于 1970 年，總部位于美國加州。2011 年，西數以 43 億美元收購日立環球存儲技術公司 (HGST)。

為了滿足市場需求，西數在 2008 年推出了一款名為「My Passport」的疊瓦式移動硬盤。這款硬盤采用了獨特的層疊式設計，使得硬盤外殼更加緊湊輕便。同時，疊瓦式的設計也使得硬盤盤片可以緊密地堆疊在一起，從而大大提高了硬盤的抗震性能，并更好地分散熱量，保證了其在長時間高負荷使用時的穩定性。自 2008 年推出首款疊瓦盤后，西數又相繼推出了「Apollo」、「Elements SE」、「My Passport Studio」等系列產品，都采用了疊瓦盤的設計。

2013 年，西數公司旗下 HGST（原日立）率先推出充氦技術。HGST 的這項新技術要點并不在于改變硬盤的機械結構，而是將內部填充的普通空氣換成了氦氣，從而大大縮短了碟片之間的距離，使彼此靠得更近。當時 3.5 寸硬盤最多只能放進五張碟片，充氦之后能夠增加到八張。單碟容量達到 1.75TB，那么整塊硬盤的容量就可達到 14TB。

3、東芝（Toshiba）：東芝公司 1875 年創立于日本，是日本大型半導體制造商和全球領先的綜合機電制造商。

東芝是全球第一家將 HDD 安裝在汽車內部來儲存數位內容龐大商機的硬碟制造商，并在 1997 年推出全球第一款車用級硬碟產品。2000 年，東芝成為第一家將 1.8 寸硬碟成功推出上市的公司。此硬碟專為蘋果公司的 Ipod 而設計，東芝的產品品質和技術獲得了蘋果的高度認可。

2004 年，東芝率先宣布并推出采用 PMR 垂直磁記錄技術的硬碟產品。FC-MAMR（微波輔助磁記錄）是東芝在硬盤存儲技術方面的又一重大創新。這一技術通過微波輔助來降低磁介質的寫入難度，從而進一步提高存儲密度和容量。東芝在 2021 年推出的 18TB 硬盤就采用了這一技術。

過去一年間，西部數據、希捷、東芝相繼發布了 28TB 容量的 SMR 疊瓦式硬盤，都面向數據中心。最近，西數又把 SMR 疊瓦盤做到了創紀錄的 30TB、32TB。

機械硬盤的未來在哪里？

固態硬盤（SSD）以其高速讀寫性能，成為了許多人心目中的存儲新寵。然而，機械硬盤（HDD），這一看似「古老」的存儲技術，卻并未如許多人預料的那樣迅速退場。在主流市場上，低于 4TB 的機械硬盤確實已經逐漸被固態硬盤所替代。這一區間，在過去曾是購買人數最多的區間，因此機械硬盤的銷售成績受到影響在所難免。然而，在 4TB 以上的大容量硬盤市場上，機械硬盤卻展現出了不可替代的優勢。一方面，4TB 以上的固態硬盤價格昂貴，讓許多用戶望而卻步；另一方面，對于需要大容量存儲的用戶來說，固態硬盤在容量和價格上都難以與機械硬盤相媲美。

正是在這樣的背景下，機械硬盤廠商們并沒有放棄努力。他們不斷推陳出新，致力于提升硬盤的容量和性能。這也讓機械硬盤在特定領域續寫著屬于自己的傳奇篇章。

人工智能（AI）：隨著生成式 AI 的快速崛起，大容量存儲的角色變得愈發關鍵。在 AI 應用中，大量歷史數據和模型參數需要長期保存以備后用。這些數據通常訪問頻率較低，但對存儲容量要求較高。機械硬盤憑借其高容量、低成本的優勢，成為冷數據存儲的理想選擇。例如，在模型訓練過程中，產生的 checkpoint 數據在幾個月后可能不再頻繁訪問，這時可以將其存入機械硬盤中，以降低存儲成本。

AI 提高了算力要求，導致 GPU 和內存價格不斷上漲，間接推高了固態硬盤的價格。相比之下，機械硬盤的價格相對穩定，且每 TB 的價格在未來一兩年內有望比 SSD 更具性價比，使得其整體 TCO(總擁有成本) 更具競爭力。

安防：對于安防行業而言，固態硬盤與機械硬盤的市場格局，呈現出一種相反的局面。這是由于成本角度的考量，對于存儲方案的制定，業內的考量標準是針對每 GB 的應用成本做計算，而在安防行業海量的數據下，固態硬盤的存儲體量就略微顯得有些「不夠看」。

同時，安防監控系統通常需要 24 小時不間斷運行，這就要求存儲設備具有長時間工作的穩定性和可靠性。機械硬盤在這方面表現出色，能夠長時間穩定運行，確保監控數據的連續性和完整性。

冷存儲：SSD 不通電情況下無法實現長時間存儲，可能數據丟失。機械硬盤則在冷存儲方面的應用具有顯著優勢，能夠滿足長期保存數據、降低存儲成本、提高數據安全性和可靠性的需求。

家庭存儲：當前越來越多的家庭正在采用 NAS 系統搭建家庭存儲系統。而 NAS 系統通常用于存儲大量的數據，如家庭照片、視頻、音樂、文檔等。機械硬盤以其大容量特性，能夠滿足 NAS 系統對存儲空間的需求。隨著技術的不斷發展，市場上已有容量達到數十 TB 的機械硬盤，這為 NAS 系統提供了充足的存儲空間。

隨著智能電視和高清播放設備的普及，家庭觀看高清影片的需求不斷增加。機械硬盤可以存儲大量的高清影片，方便家庭成員隨時觀看。家庭中的照片是珍貴的回憶，需要妥善保存。機械硬盤提供了足夠的存儲空間，可以將家庭照片進行備份，防止數據丟失。對于喜歡音樂的家庭來說，機械硬盤可以存儲大量的音樂文件，構建一個家庭音樂庫，方便家庭成員隨時欣賞。

潛在的需求使得最近小米也盯上了 NAS 市場，而早前華為就已經發布了家庭存儲 NAS 產品。NAS 儼然成為了智能家居布局生態鏈的重要一環。而家庭存儲目前普遍采用機械硬盤作為存儲媒介。

與移動硬盤、網盤相比，NAS 會受限于帶寬和網速，雖擁有媲美網盤的便攜性，但一來部署成本太高，二來通常僅限于家庭或公司內部人員傳輸數據，局限性較高。

市場調研機構 QYR 在報告中指出，2023 年全球家用 NAS 設備規模為 24.4 億元，未來預計將保持 41.99% 的年復合增長率，2030 年市場規模達到 289.3 億元。市場規模小往往意味著競爭烈度低、發展前景大、頭部化程度不高，更適合新品牌入場。市場的潛力，或許才是小米決定進軍 NAS 行業的核心因素。

憑借手機廠商在消費領域的產品號召力，有望擴大家用 NAS 市場規模，特別是小米在打造爆款產品方面具有豐富的經驗。進一步也將激活機械硬盤的市場需求。