機(jī)械硬盤：云時(shí)代的下一個(gè)犧牲品

超高容量和低成本的固態(tài)硬盤(SSD)將加速機(jī)械硬盤的消亡。SSD的性能增長(zhǎng)已經(jīng)超越了CPU的性能曲線。當(dāng)然這會(huì)讓人們產(chǎn)生疑問：如何才能充分利用閃存的性能?大多數(shù)人會(huì)做的第一步是在更多系統(tǒng)中共享性能，以提高性能利用率。但是，隨著越來越多的系統(tǒng)共享硬盤，容量的需求也在增加，這就促使我們需要更大容量的硬盤。隨著高性能的NVMe共享存儲(chǔ)在云端和可組合基礎(chǔ)設(shè)施中變得越來越普遍，我們將看到對(duì)大容量和低成本SSD的需求在不斷增加——在很多情況下用來取代共享機(jī)械硬盤，因?yàn)閷?duì)比機(jī)械硬盤，部署閃存能帶來更低的總體擁有成本。

如今，SSD在功耗、空間、輔助硬件整合、可靠性和相對(duì)使用壽命等方面能帶來成本節(jié)約已被廣泛接受，而隨著高性能存儲(chǔ)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)展，這一趨勢(shì)將繼續(xù)在2022年加速發(fā)展。另一方面，機(jī)械硬盤難以達(dá)到目前的性能基準(zhǔn)水平，也很難像SSD那樣隨著容量的增加而升級(jí)性能，因此在未來十年中，SSD基本上會(huì)使機(jī)械硬盤淪落至如今磁帶一般的境地，僅用于諸如存檔之類的低性能場(chǎng)景。

PCIe 5.0將對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接和加速器產(chǎn)生最大最直接的影響。業(yè)界通常對(duì)PCIe 5.0這樣的全新一代技術(shù)抱有極大的期望——或許還有點(diǎn)炒作的意思。但我們都知道體系結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變需要時(shí)間，并且通常不會(huì)直接帶來價(jià)值，也很難立即部署——PCIe 5. 0也不例外。我們預(yù)計(jì)當(dāng)今數(shù)據(jù)中心所面臨的最緊迫的瓶頸通常與有限的處理能力有關(guān)，尤其是針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能模型訓(xùn)練等非常并行和專業(yè)的工作負(fù)載，它們促使了對(duì)應(yīng)用程序優(yōu)化加速器分擔(dān)引擎的需求。另一挑戰(zhàn)來自于需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸大量數(shù)據(jù)和文件，因此需要采用100千兆、200千兆、400千兆甚至更快的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。更強(qiáng)的PCIe連接性能對(duì)于克服那些計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)瓶頸至關(guān)重要 – 它們普遍存在，也是目前亟待解決的問題。

由于存儲(chǔ)子系統(tǒng)中存在大量并行特性，而且還是最近才遷移到PCIe 4.0，所以企業(yè)利用PCIe 5.0來增強(qiáng)存儲(chǔ)能力的舉措在短期內(nèi)顯得不是那么迫在眉睫。從邏輯層面上分析，更為緊迫的瓶頸來自于加速和I/O性能限制。雖然PCIe 5.0存儲(chǔ)確實(shí)可以讓存儲(chǔ)更快、更具可擴(kuò)展性(這肯定是件好事!)，但如果系統(tǒng)由于計(jì)算或者I/O瓶頸而無法利用額外的存儲(chǔ)性能，那么通過增加成本來擴(kuò)展存儲(chǔ)性能通常也毫無意義。想要理解這一說法很簡(jiǎn)單：如果將20或者24個(gè)高性能PCIe 5.0 SSD放入一臺(tái)服務(wù)器，那么在解決方案層面上的性能影響是很小的，因?yàn)樵诜稚⑹酱鎯?chǔ)的情況下，這些數(shù)據(jù)無法全部傳輸至網(wǎng)絡(luò);或者在直連存儲(chǔ)的情況下，大多數(shù)CPU無法足夠快速地處理這些數(shù)據(jù)。但是，一旦基于PCIe 5.0的高性能網(wǎng)絡(luò)和加速功能得以普及，企業(yè)將能夠更廣泛地利用PCIe 5.0 NVMe SSD所提供的性能，從而獲得可觀的投資回報(bào)。因此，盡管目前市場(chǎng)對(duì)于PCIe 5.0 SSD來說可能還為時(shí)過早，但PCIe 5.0網(wǎng)絡(luò)接口控制器和加速器必將進(jìn)一步提升PCIe 4.0 SSD能帶來的價(jià)值和潛能。

這場(chǎng)疫情讓人們堅(jiān)信建設(shè)混合云和主機(jī)托管是企業(yè)IT戰(zhàn)略最關(guān)鍵的部分，同時(shí)人們也不再將自己的IT定義為非此即彼的本地或者云端。很多企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到想要獲得所需的性能、靈活性和控制力，混合戰(zhàn)略是必經(jīng)之路。人們?cè)诓痪们斑€普遍認(rèn)為只有公有云才能最終承擔(dān)所有應(yīng)用程序和基礎(chǔ)設(shè)施需求，而企業(yè)IT部門和私有數(shù)據(jù)中心則不是那么重要。盡管公有云仍在增長(zhǎng)，并為客戶帶來巨大的靈活性和強(qiáng)大的功能，但企業(yè)仍在大力投資數(shù)據(jù)中心和自身的IT部門。很明顯，公有云和私有云將共存于未來。

企業(yè)在云基礎(chǔ)設(shè)施方面的選擇也在不斷演變。服務(wù)提供商正在尋求智能邊緣領(lǐng)域的商機(jī)，以提供需要更低延遲甚至數(shù)據(jù)自主性的服務(wù)。但是挑戰(zhàn)在于，面對(duì)疫情，維持員工正常工作和開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施來運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心(尤其是在邊緣)是非常困難的。由此，我們預(yù)計(jì)托管服務(wù)數(shù)據(jù)中心將繼續(xù)在企業(yè)的混合云戰(zhàn)略中發(fā)揮更大的作用。企業(yè)也將逐漸認(rèn)識(shí)到他們能實(shí)現(xiàn)的平衡：實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)質(zhì)控制——類似于企業(yè)內(nèi)部私有的數(shù)據(jù)中心，但并不需要擁有維護(hù)硬件和建立數(shù)據(jù)中心的員工和專業(yè)技術(shù)。

本文中的預(yù)測(cè)僅供參考。盡管這些預(yù)測(cè)是由美光專家做出的，但它們不作為對(duì)公司或者客戶的市場(chǎng)指南。