文章转载自：Andy730公众号

IEEE发布了关于大规模数据存储的技术路线图报告，内容覆盖了硬盘驱动器、磁带、光盘技术以及固态存储等多个方面。此外，还涉及了与其它IRDS路线图紧密相关的非易失性存储技术，包括磁阻RAM（MRAM）、阻变RAM（ReRAM）、铁电RAM（FeRAM）和相变存储器（PCM）。值得一提的是，报告中还探讨了使用DNA进行归档存储的可行性。

在固态存储领域，NAND闪存占据主导地位，目前市场规模已达600亿美元。尽管替代技术如MRAM、FeRAM、ReRAM和PCM的单位成本仍较高，但它们已在嵌入式设备中逐渐取代NOR闪存和部分SRAM（尤其是MRAM和ReRAM）。预计2024年将是存储和存储技术全面复苏的一年，此前因疫情导致的供应不确定性使得2022年和2023年积累了大量库存。未来，NAND闪存将继续追求更高的层数和每单元比特数，但成本降低的难度日益增大，同时每单元比特数的增加也可能导致耐久性和性能的下降。

下图展示了大规模存储路线图中关于NAND闪存的路线图。

硬盘驱动器（HDD）的总体出货量持续下降，其传统应用逐渐被固态硬盘（SSD）所替代。然而，数据中心和企业近线HDD市场在2024年恢复了增长势头，且对于大数据应用（包括AI）的HDD存储需求持续增长。这些硬盘采用密封设计并充满氦气，最多可包含10个磁盘，可能采用双执行器、热辅助磁记录（HAMR）和二维磁记录（TDMR）等技术。当前存储容量已达到32TB，但预计到2026年将会有50TB的HDD问世。这将使HDD在二级存储和活跃归档应用中保持竞争力，与SSD形成有效竞争。

下图展示了大规模存储路线图中关于HDD技术的路线图。

磁带技术的原生容量现已达到50TB（如IBM企业级磁带），且磁带在驱动器外几乎不消耗能源。与HDD相比，磁带每字节存储数据的成本显著降低。因此，磁带成为了一种低成本且紧凑的归档存储解决方案。随着技术的发展，预计未来几代产品中将出现原生容量超过100TB的磁带盒。磁带在容量增长方面受益于HDD磁记录技术的进步。

下表展示了大规模存储路线图中对磁带技术的路线图。

光盘技术作为消费媒体分发介质已逐渐衰退，而新一代光存储产品的重点在于作为低成本的归档存储介质。预计不久后将出现一次性写入的100TB光盘，光存储可能会出现在光盘库系统中。然而，光盘库面临着来自更为成熟的磁带库的竞争。

下图展示了大规模存储路线图中关于光盘技术的路线图。

DNA数据存储已在实验室中得到验证，但目前在合成DNA上读写数据的成本对于实际应用而言仍然过高。然而，随着基因组学在医疗应用中的快速发展，合成DNA的读写成本正在逐渐降低，这可能会使DNA在不久的将来成为一种可负担的归档存储替代方案。DNA存储可能会类似于磁带或光盘的库系统。但要实现这一目标，还需要投入大量工作来创建一种可制造且成本有效的DNA存储系统。

随着数字存储需求的不断增长，我们需要更先进的存储技术来支持强大的数字大规模存储体系。IEEE IRDS大规模存储路线图为我们揭示了NAND闪存、新兴非易失性存储器、HDD、磁带、光存储和DNA存储等技术的未来发展趋势。

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Source:Tom Coughlin; IEEE Roadmap Outlines Development Of Digital Storage Technology; May 21, 2024