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(文/觀察者網(wǎng) 呂棟 編輯/張廣凱)
時至今日,中國已經(jīng)能制造先進的固態(tài)硬盤和內(nèi)存條,卻還沒有攻克已經(jīng)有數(shù)十年歷史的機械硬盤?
“今天全球只有三家能夠生產(chǎn)機械硬盤的公司,都不是在中國。”近期,在2025數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)業(yè)大會上,華為高級副總裁、云CEO、數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)品線總裁周躍峰直言,中國今天已經(jīng)解決了CPU、內(nèi)存、固態(tài)硬盤等器件的國產(chǎn)化,唯一沒有解決國產(chǎn)化的器件就是機械硬盤,給中國存儲產(chǎn)業(yè)留下了巨大的價值和市場空間。
從發(fā)展歷史來看,1956年美國IBM研發(fā)了第一塊機械硬盤,容量僅5MB,重量達上百公斤,體積相當于兩個冰箱。盡管體型龐大笨重,但也算開創(chuàng)了存儲產(chǎn)業(yè)的新紀元。在此后的數(shù)十年里,機械硬盤經(jīng)歷了容量擴大、體積小型化的技術(shù)演進。與此同時,美日韓廠商之間進行了激烈的市場兼并,最終形成了希捷、西部數(shù)據(jù)和東芝三足鼎立的格局。
2022年底,中國國家發(fā)改委曾發(fā)布數(shù)據(jù),當年第三季度,全球機械硬盤出貨量為3839萬塊。其中希捷市場占有率為40.9%,西部數(shù)據(jù)市場占有率為38.2%;東芝市場占有率為20.9%,整個機械硬盤市場被這三家包圓。而根據(jù)Tom Coughlin的統(tǒng)計,2025年一季度,全球機械硬盤市場依然被這三家瓜分,西部數(shù)據(jù)42%,希捷40%,東芝18%。
很顯然,機械硬盤已經(jīng)完全成為美日巨頭的天下,但中國企業(yè)也并非沒有努力過。
1999年,長城集團曾推出中國第一塊自主生產(chǎn)的機械硬盤,容量8.6GB,算是計算機核心零部件技術(shù)的一次突破。次年,長城硬盤上市銷售后,單月銷量曾突破5萬塊。但由于缺乏核心技術(shù),產(chǎn)品頻繁出現(xiàn)質(zhì)量問題,長城市場口碑迅速惡化,被迫從自主研發(fā)轉(zhuǎn)向代工合作,引進IBM生產(chǎn)線和技術(shù)。
2001年,長城集團以中外合資的方式成立易拓(ExcelStor)品牌。該公司推出的木星系列、火星系列機械硬盤,受到市場關(guān)注。但由于易拓采用了IBM的“高密度玻璃盤片技術(shù)”,該技術(shù)存在嚴重缺陷,導致壞道頻發(fā)、返修率極高,不僅導致IBM硬盤業(yè)務(wù)崩潰被日立收購,也使得易拓硬盤銷量慘淡,品牌信譽崩塌。
從1999年開創(chuàng)國產(chǎn)先河,到2007年徹底從市場上消失,短短8年,長城和易拓成為中國機械硬盤發(fā)展史上的“曇花一現(xiàn)”,也留下了中國無法自主生產(chǎn)機械硬盤的遺憾。
但現(xiàn)在回過頭看,中國當時不再死磕機械硬盤,也是看到了存儲行業(yè)發(fā)展的新形勢。
隨著閃存技術(shù)的出現(xiàn),固態(tài)硬盤(SSD)除了成本高一些,在讀寫速度和容量等方面幾乎全是優(yōu)勢。比如PCIE4.0的固態(tài)硬盤順序讀寫速度可達5000MB/s,而目前機械硬盤的讀寫速度平均為60-80M每秒,最高可以達到500MB/s,這已然和SSD的速度形成了巨大的落差。
在新賽道上,中國企業(yè)追趕迅速。截至目前,長江存儲的232層三維閃存芯片已規(guī)模出貨,代表業(yè)界最先進的水平,正加快推進三期項目建設(shè)。而在內(nèi)存顆粒上,長鑫存儲最新的DDR5產(chǎn)品系列,最高速率達8000Mbps,最高顆粒容量24Gb,也已達到國際領(lǐng)先水平。
可以說,長存和長鑫在兩大核心賽道的突破,一雪了中國在機械硬盤賽道的“前恥”,成為中國科技自立自強的代表。在大基金和地方國資支持下,這兩大巨頭不缺資金和技術(shù),唯一缺的就是產(chǎn)能。只要產(chǎn)量能跟上,假以時日必然能在存儲芯片市場上取得不菲成績。
既然國產(chǎn)閃存和內(nèi)存技術(shù)已取得突破,為何行業(yè)還在關(guān)注機械硬盤這種看似落后的技術(shù)?
答案就是,AI時代對存儲性能和成本的考量。我們都知道,固態(tài)硬盤(SSD)在讀寫速度和系統(tǒng)響應(yīng)時間方面具有明顯優(yōu)勢,而機械硬盤(HDD)則在成本和存儲容量方面更具競爭力。在AI大模型時代,綜合考慮性能與經(jīng)濟性,是實現(xiàn)高效大數(shù)據(jù)存儲的關(guān)鍵。
“AI到來之后,對于存儲有兩個變化。首先是存儲器的性能需要很高,這樣才能匹配AI算力集群的高性能并行計算,往高的方向走。還有一個是海量的數(shù)據(jù)需要保留下來,這樣的話我們才有所謂的數(shù)據(jù)支撐。那么在第二個問題當中,完全使用閃存、半導體的介質(zhì),那也是不現(xiàn)實的,太貴了。”周躍峰對觀察者網(wǎng)說道。
在他看來,中國已是數(shù)據(jù)大國,年數(shù)據(jù)產(chǎn)生量從800EB級別倍增發(fā)展,僅中國市場的機械硬盤(HDD)年消耗量就接近600億元。“這一核心技術(shù)的缺失,使我們的產(chǎn)業(yè)在全球供應(yīng)鏈中處于被動地位。我認為,存儲介質(zhì)應(yīng)該加快多元化、均衡發(fā)展,從材料、制造設(shè)備和工藝等方面進行突破。”
目前來看,在大容量存儲方面,和固態(tài)硬盤比,機械硬盤的性價比仍然比較高。更最重要的一點是機械硬盤的可靠性和壽命比固態(tài)高很多。基于以上原因,機械硬盤不僅沒有被淘汰,技術(shù)也在進一步發(fā)展之中,比如東芝硬盤已把機械硬盤容量提升至30TB,而希捷研發(fā)的MACH.2硬盤,其最大讀取速度可達500MB/s以上。
然而,就機械硬盤來說,雖然發(fā)展歷史很長,但并不是一項簡單的技術(shù),而是精密制造的代表。從產(chǎn)業(yè)鏈來看,機械硬盤制造涉及精密機械、材料科學、磁學等多領(lǐng)域,產(chǎn)線投資巨大且周期長,新建一條產(chǎn)線需數(shù)年,關(guān)鍵部件(磁記錄介質(zhì)、音圈馬達、主控芯片)依賴少數(shù)供應(yīng)商,甚至被美國和日本壟斷,這種壟斷不僅體現(xiàn)在市場份額上,更表現(xiàn)為技術(shù)專利、供應(yīng)鏈控制、設(shè)備禁運等全方位壁壘,外部企業(yè)難以切入。
但對中國來說,不掌握核心技術(shù)就無法掌握定價權(quán),更重要的是,存儲在AI時代的重要性愈發(fā)凸顯。
周躍峰坦言,AI的大腦等于處理器加上數(shù)據(jù)存儲。“試想一下一個人之所以稱之為聰明,他一定有兩大特性,一個是腦子動得快,很靈光,第二是記憶力超強,他可以把歷史當中做過的事情、背過的書,甚至九九乘法表、19×19的乘法表都記在腦子里面,所以他才聰明,真正的AI大腦一定是數(shù)據(jù)存儲+處理器,這個處理器可以是GPU,也可以是NPU。在中國整個IT產(chǎn)業(yè),我們重計算、輕存儲這樣一個現(xiàn)象一定要發(fā)生改變,否則的話,中國很難真正成為AI大國和強國。”
也正因為如此,他在談到機械硬盤等話題時表示,“我們還是要花力氣去做這個事情。那華為公司有沒有在花力氣,我們肯定是在花力氣干這個事情,我覺得我們還是充滿希望的。”
周躍峰還以數(shù)據(jù)的分級管理舉例稱,“過去我們談存儲一般都是講熱、溫、冷。我們認為,到AI時代就沒有冷數(shù)據(jù)了,因為數(shù)據(jù)一定是隨時需要去讀取、訪問,它們要產(chǎn)生知識、經(jīng)驗以及為AI作為語料庫而存在,而不僅僅是起到一個歸檔的作用。未來三層就變成兩層,就是熱數(shù)據(jù)和溫數(shù)據(jù)。如果冷數(shù)據(jù)也變成溫數(shù)據(jù),今天支持溫數(shù)據(jù)的機械硬盤這樣一種介質(zhì)可能也需要新形態(tài)的、更創(chuàng)新的技術(shù),來支持這么多海量數(shù)據(jù)能夠更加便宜的、高效的存下來,這里面是需要有新的介質(zhì)出現(xiàn)和新的介質(zhì)創(chuàng)新來支撐的。”
他還坦言,“今天在中國,我們的數(shù)據(jù)存儲從底層的介質(zhì)到每一個元器件、CPU,再到往上的軟件和操作系統(tǒng),全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化,應(yīng)該說在IT這個大的產(chǎn)業(yè)范疇當中,數(shù)據(jù)存儲有望是第一個產(chǎn)業(yè)可以去爭取全球領(lǐng)先的IT產(chǎn)業(yè),所以在這里也呼吁更多的存儲廠商、更多的在IT界的伙伴們大家一起努力,讓數(shù)據(jù)存儲就像中國的5G一樣,成為在世界上的第二張科技名片,我覺得我們要敢于去領(lǐng)先,應(yīng)該是很有希望的。”
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