HDD 如何在 AI 时代，守住数据存储的“基本盘”？

在当前数据爆炸式增长、边缘计算兴起以及中小企业（SMEs）数字化转型加速的背景下，硬盘（HDD）虽然常被视作“传统”存储技术，但在特定应用场景中依然具备不可替代的技术优势和广阔的发展空间。

一、边缘存储：HDD 的“新战场”

1. 什么是边缘存储？

边缘存储是指将数据存储能力部署在靠近数据源（如工厂设备、摄像头、物联网终端、5G 基站等）的位置，而非集中于中心云数据中心。其核心目标是降低延迟、减少带宽消耗、提升响应速度和本地数据自治能力。

随着 AIoT、智能制造、智慧交通、远程医疗等应用的普及，边缘节点产生的数据量呈指数级增长。例如，一个高清视频监控系统每天可产生数 TB 的数据，而工业传感器网络每秒采集的数据也需长期保留用于分析。根据公开报告[1]显示：到 2030 年边缘产生的数据增长 22 倍，占比达到 21%。

2. HDD 在边缘存储中的优势

尽管 SSD 在性能、耐用性和能耗方面优势明显，并且价格也在持续下降，呈现出“普惠”趋势，但 HDD 不会被完全取代，它在特定领域仍保有发展空间。

HDD 的核心优势在于其单位容量成本更低，尤其在大容量存储方面。对于需要海量存储空间但对读写速度要求不极高的场景，HDD 的成本效益难以撼动。其次，技术成熟度和数据可恢复性对用户来说是更重要的考量因素。HDD 发展数十年，技术非常成熟。即便发生故障，其数据恢复的可能性和技术都更加成熟。

尽管 SSD 在速度上占优，但 HDD 在边缘场景/中小企业环境中仍具备以下关键优势：

（1）高容量与低成本的完美平衡

根据网站 priceperterabyte.com 显示，当前 HDD 单位存储成本约为 0.028 美元/GB，而 SSD（尤其是企业级）通常在 0.10 美元/GB 左右，差距超过 60%。

对于需要长期保存大量非实时数据的边缘节点（如工厂日志、监控录像、设备运行记录），HDD 提供了极具性价比的解决方案。

例如，东芝的 MG 系列 1TB~24TB 企业级 HDD，支持 7×24 小时运行，适合部署在边缘服务器中。

（2）顺序读写性能满足边缘主流需求

边缘数据多为连续写入型负载，如视频流录制、日志归档、传感器数据批量上传等，这类场景更关注顺序写入带宽而非随机 IOPS。相比之下，SSD 的随机性能优势在边缘场景中往往“用不上”，反而成本过高。

现代企业级 HDD（如东芝 MG10-D 系列）大块顺序写入下可达 281MB/s 的稳定带宽，足以应对多数边缘应用。

备注：1 兆字节（MiB）指 1 048 576 字节，即 1MiB=1.048576MB，268MiB/s 换算等于约 281MB/s。

（3）更高的耐用性与抗震设计适应恶劣环境

新一代企业级 HDD 普遍采用 RV 传感器实现振动补偿、强化盘片结构和密封氦气/空气封装，提升了在工业环境下的可靠性。虽然 SSD 无机械部件，但其 NAND 闪存在高温、频繁写入下寿命有限，且 QLC SSD 写入耐久度较低，不适合长期连续写入场景。

MG10 系列的抗冲击等特性，使其适合部署在工厂车间、户外基站等场景中。

（4）低功耗与绿色数据中心趋势契合

《信息通信行业绿色低碳发展行动计划（2022-2025 年）》要求新建数据中心电能利用效率 PUE 低于 1.3，HDD 因能耗低，在边缘微数据中心（Micro DC）中更受到青睐。

MG10 HDD 典型功耗约 4~8W，远低于高性能 SSD（10W 以上），在边缘节点供电受限或需节能的场景中更具优势。

二、中小企业：HDD 仍是“务实之选”

中小企业受限于预算、IT 人员规模和技术复杂度，其存储需求通常表现为：

成本敏感：不愿为“过度性能”买单

易于管理：偏好即插即用、维护简单的方案

容量需求增长快：随着业务数字化，文件、邮件、数据库不断膨胀

数据需长期保留：如财务记录、客户档案、项目资料等

企业数据可分为：

热数据：频繁访问（适合 SSD）

温数据：偶尔访问（HDD+缓存可胜任）

冷数据：长期归档（HDD 最优）

多数中小企业 80%以上的数据属于温/冷数据（如历史订单、员工档案、培训资料），HDD 是最经济的载体。中小企业普遍采用“3-2-1 备份原则”（3 份数据、2 种介质、1 份异地），HDD 因其大容量、可重复写入、即插即用，成为首选。

随着 AI 工具平民化（如本地部署的 LLM、图像识别模型），中小企业也开始积累训练数据。AI 训练需要海量非结构化数据（图片、文本、日志），这些数据通常以顺序读取为主，HDD 完全胜任。

三、HDD 的未来不是“淘汰”，而是“进化”

尽管 HDD 优势明显，但仍面临 SSD 价格下降、QLC 闪存普及等挑战。其应对策略包括：

专注细分市场：不与 SSD 比拼速度，而是聚焦大容量、低成本、高可靠性场景。

混合存储架构：与 SSD 组成缓存层（Cache Tier），HDD 作为容量层，兼顾性能与成本。

边缘智能集成：未来 HDD 可能集成计算能力（如存算一体），直接在硬盘端处理简单分析任务。

在 2025 年及未来，HDD 并不会被 SSD 完全取代，而是通过精准定位、技术升级和场景适配，在边缘计算和中小企业市场中开辟出新的增长空间。它不再是“过时的技术”，而是现代数据基础设施中不可或缺的“容量引擎”。对于企业而言，选择 HDD 不是“落后”，而是一种务实、可持续、面向未来的存储战略。

四、MG10 系列特性介绍

MG10 系列采用东芝的第四代 10 盘氦密封设计，将传统磁记录（CMR）密度提升至每盘 2TB，总容量达到 20TB。东芝创新的磁通控制微波辅助磁记录（FC-MAMR）技术将传统磁记录（CMR）提升到 20TB 的总容量。

MTBF 是平均无故障工作时间，是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持性能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。评估 MTBF 时，通常在电子产品“浴盆曲线”中的平稳期。

AFR（Annual Failure Rate，年度故障率）是指一年内设备预期会发生故障的概率。通常用于评估大规模部署设备的可靠性。它的计算公式可近似为：AFR=一年总工作时间/MTBF×100%。

东芝 MG10 系列 HDD MTBF 达到 250 万小时。AFR 为：AFR=8760（24*365）/250 万小时≈0.35%.

不同类型的硬盘具有不同工作负载阈值。无论是在使用的第一个月内达到工作负载阈值：还是在一年内逐步达到，只要不超过工作负载阈值，硬盘的故障率就不会加速增长。当实际的年化工作负载率超过硬盘的工作负载阈值时，硬盘的可靠性会下降，故障率也会大幅提升。MG10 作为企业级产品，可以成熟的工作负载阈值高达 550TB/年。

企业级硬盘：通常设计承受每年 300TB 至 550TB 的工作负载。

特殊用途硬盘（如 NAS、归档、视频和监控系列）：每年的设计工作负载为 180TB。

客户端硬盘（桌面和笔记本电脑硬盘）：每年的工作负载限制为 55TB。

从可靠性角度来看， 东芝 MG10 系列 HDD 对于边缘存储/中小企业服务器都是很不错的选择，因为是企业级标准，比普通的 HDD 可靠性要高很多。

[1]数据源:《华为数据存储 2030》

来源：公众号（存储随笔）