感覺到沒？機械硬盤的主流容量已經多年未變了

為何4TB機械硬盤盤踞主流消費存儲市場多年而仍未被替代？

因為傳統的“PMR垂直磁記錄(Perpendicular Magnetic Recording)技術”已經接近存儲密度極限。

PMR垂直磁記錄(Perpendicular Magnetic Recording)技術已經入市近15個年頭了

雖然只是接近極限，但並非說8TB、10TB就不能用PMR垂直磁記錄製造生產，只不過是因成品率、製造工藝難度等成本因素所限，無法像以前一樣，容量越大的同類機械硬盤越便宜。

2005年最早上市的PMR垂直磁記錄產品之一：三星SpinPoint T166系列機械硬盤

2TB之後SMR疊瓦式硬盤降成本還賣高價，其心可誅

所以，為了改善機械硬盤的磁盤存儲面密度，SMR(Shingled Magnetic Recording)疊瓦式磁記錄硬盤應運而生。按照HDD達人描述的：

“SMR硬盤將盤片上的數據磁道部分重疊，類似中國民居的屋瓦一樣疊加組合”。

SMR(Shingled Magnetic Recording)疊瓦式磁記錄的結構演示

這種看似合理而高效的技術，對於原本PMR時代的製造工藝方面改動不大，但單位成本的降幅卻是驚人的。然而，幾乎所有普通玩家都會發現，從2014年之後，不論是2TB、3TB還是4TB的機械硬盤，並沒有將SMR普及後的成本優勢體現在零售價格上，導致機械硬盤對比SSD固態硬盤額定價格優勢逐年驟減。

不穩定因素眾多，SMR疊瓦式硬盤已成為高端玩家的迴避產品

都覺得HDD比SSD存數據更穩？這即將成為老黃曆了。

SMR技術運用到HDD上在商業行為上絕對是一次成功的技術轉化。然而在消費者層面，由於其物理結構特性所致，SMR硬盤的潛在風險自從該類產品面市之後，便已伴隨：

1. 不再支持隨機寫入和原址更新複寫；
2. 新寫入數據刻入磁道時，與該磁道重疊的所有磁道（所含數據）將全部被破壞；
3. 順序追加寫入量幾何指數級增加；
4. 磁盤壽命堪憂，非新寫入數據的被動複寫量提升，增加了數據安全隱患；
5. 25%以上的磁盤存儲密度提升，而讀寫結構未作本質改良，導致性能嚴重下滑。

PMR vs SMR磁盤記錄方式差異

以上5點僅是SMR疊瓦式機械硬盤最顯著的幾個不良因素所在。而在各大電商評價區、技術討論社區中，高端玩家也是寧可高價買大容量固態硬盤，也不願意上SMR疊瓦式機械硬盤的車。

面對第5代PLC固態硬盤在10TB存儲量的挑戰，傳統機械硬盤的優勢更差

未來10TB容量起步的PLC固態硬盤，哪怕是其全盤複寫次數降到100次以內，對於普通消費者而言，也意味著1PB的總寫入量。

Intel的浮柵型結構3D PLC NAND已在規劃中，而144層QLC顆粒也將進一步試探單片存儲量極限

對應當前絕大多數民用市場上2TB、4TB的磁盤總容量而言，依然可謂天文數字。絕大多數普通玩家的存儲系統，終生寫入數據量並不超過100TB（甚至10TB都達不到）。

民用級SSD主流容量隨技術革新不斷攀登新的高度

因此，複寫壽命並不能成為限制PLC固態硬盤未來取代HDD機械硬盤的理由。而所謂的讀寫性能不濟的各種臆測，可以參照以往TLC取代MLC、QLC大行其道的歷史演進，通過技術革新、主控升級等方式予以從根本上解決。

機械硬盤何去何從？

SMR疊瓦式硬盤，依然是當前的主流機械硬盤存儲解決方案。但這一技術的諸多軟肋、隱患在面市多年後不斷浮出水面，導致存儲行業急需呼喚下一代存儲技術來修正、替換。這項任務目前較大概率降落在MAMR（Heat Assisted Magnetic Recording）微波熱輔助磁記錄技術。

MAMR（Heat Assisted Magnetic Recording）微波熱輔助磁記錄技術

這項技術由西部數據所主導研發，其特點在於偏向傳統垂直記錄，而（工藝）複雜性和產品可靠性也更為可控。

機械硬盤的讀寫性能、存儲密度已經到達極端瓶頸期，亟需革命性技術挽救

然而，最新的西數20TBUltrastar DC HC系列數據中心級硬盤依然還是使用SMR疊瓦式機械硬盤，使得市場對這項新技術的期待與疑慮還將持續一段不短的時間。

總結 & 預測

倘若SMR疊瓦式技術的替代者短期內仍未有可靠的繼任者上位，那麼2020年的PLC大容量固態硬盤極有可能是徹底壓垮HDD這一時代產物的最後一根稻草。回想一下Floppy、CD-ROM、DVD-ROM時代，乃至當前的USB優盤，都將被技術、成本優勢更佳的產品所替代。

朋友們，如果明年中期有￥999元的10TB PLC固態硬盤，你會不會考慮上車呢？

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