儲存月報第83期：儲存媒體的容量規格再創紀錄

即將步入尾聲的2023年，可說是市售儲存媒體的容量規格突破年，3種主要儲存媒體——SSD、硬碟與磁帶，都在容量規格有了顯著進展，SSD與磁帶都突破原有的容量增長停滯，硬碟容量也有穩步增長。

SSD容量擴展新進展

Solidigm於2023年中推出的D5-P5336，可算是近年來SSD容量規格發展的重要里程碑，一舉以61.44TB的最大容量，打破市售通用SSD產品30TB層級天花板，終結長達5年的SSD容量成長停滯。

事實上，自三星於2018年推出業界首款30TB容量等級SSD產品PM1643之後（30.72TB），到Solidigm的D5-P5336問世之前，這段期間，也有一些廠商推出容量超過30TB等級的SSD產品，但未獲得普遍採用。

其中最早提供這規模產品的是Seagate，早在2016年便曾展出容量高達60TB的SSD，但這款產品最終只停留在原型樣品，並未上市。而在實際上市的產品中，Nimbus Data在2018年發表的ExaDrive DC SSD，最大容量達到100TB，稍後這款產品在2020年正式上市後，則提供最大64TB與100TB的容量。

不過Seagate與Nimbus Data這2款超高容量SSD，其實是以較大的外型尺寸來換取更大容量，都採用3.5吋規格，而非SSD標準的2.5吋規格。以Nimbus Data的3.5吋規格100TB SSD為例，整臺裝置的容量雖然比2.5吋的30.72TB SSD高出3.3倍，但以儲存密度計算，其實只高了不到20%。

在2020年後，又陸續出現幾款容量超過30TB的專屬SSD模組產品，例如IBM在2020年底發表的第2代FCM儲存模組，基於QLC快閃記憶體，在2.5吋U.2規格提供最大為38.4TB的容量，高出市售的30.72TB SSD的比例達25%，但FCM是搭配IBM自身FlashSystem儲存陣列的專屬儲存模組，並非通用產品。

2022年中，Pure Storage發表FlashBlade//S全快閃儲存系統，也同步推出基於QLC快閃記憶體、最大容量達到48TB的DFM儲存模組（DirectFlash Module），較市售30TB SSD多出近60%容量，但DFM模組也不是通用規格產品，僅能搭配Pure Storage FlashBlade使用。

直到Solidigm今年推出的D5-P5336，才真正讓市售的「通用標準SSD」，突破30TB容量層級，藉由結合QLC快閃記憶體與192層3D堆疊技術，在標準的2.5吋U.2規格上，就能提供61.44TB的容量，預期在接下來的2、3年內，這會是市場上容量最大的通用型SSD產品。

磁帶容量的的新高峰

作為長期備份、歸檔儲存應用的磁帶，先前也在20TB容量門檻停滯了5年多，直到IBM於2023年9月發表的TS1170，才一舉將磁帶容量提升到50TB等級。

在新興儲存技術的擠壓下，過往發展十分豐富的磁帶規格生態系，現在只剩2大主流磁帶規格仍在持續發展，包括LTO組織推動的LTO Ultrium開放規格，以及IBM專屬的3592系列。

3592系列雖然是IBM專屬規格，容量規格的發展卻比開放的LTO更快。LTO的最新世代規格，也就是2020年9月發布、2021年9月正式上市的LTO-9，單卷磁帶容量只達到18TB，然而IBM 3592家族早在2018年推出的第6代產品TS1160，就已提供單卷20TB容量。而最新的第7代產品TS-1170，透過使用新的JF規格磁帶更能達到50TB原生容量，較LTO-9高出2.5倍。事實上，即便是LTO聯盟規畫中的下一代規格LTO-10，原生容量也只達到36TB，仍遜TS-1170一籌。因而，至少在接下來5年內，TS-1170都將是容量最大的磁帶規格。

穩步增長的硬碟容量

不同於存在著容量成長停滯期的SSD與磁帶，硬碟領域的容量一直都在穩定增長。市售硬碟容量規格在近7年來增加一倍，最大容量從12TB逐步提升到24TB。

12TB容量硬碟是從2017年初開始出貨，緊接著14TB硬碟也在2017年底問世，2019年中又出現16TB硬碟。到了2020年，第1款18TB容量硬碟正式上市，接著2021年突破20TB容量，20TB硬碟開始出貨，隨後在2022年中進入22TB時代，WD、Seagate、Toshiba這3大廠，分別在2022年中、2023年初與2023年中，推出22TB硬碟產品。時序邁入2023年底的此刻，Seagate發表第1款24TB容量硬碟產品Exos X24，進一步刷新市售硬碟容量紀錄。

部分供應商還能提供容量更大的硬碟產品，如WD早在2022年中便發表容量更大的26TB硬碟產品，名為Ultrastar DC HC670，Seagate在2023年底推出的Exos X24，也有28TB容量版本，但這2款硬碟都是採用疊瓦式磁紀錄技術（SMR），必須搭配存取架構與錯誤修正技術方面的調整來使用，不適合通用儲存應用，目前只供應給特定OEM廠商與大型用戶。

所以，目前市售的最大容量硬碟，應該還是以Seagate為首，也就是基於傳統磁紀錄技術（CMR）的24TB版本Exos X24。

這樣的發展速度看似穩健，但其實已落後這些硬碟廠商先前提出的產品路線規畫，例如Seagate原本宣稱今年底便能推出30TB硬碟，Toshiba也計畫年底推出26TB硬碟，但實際上都未兌現原先的規畫。

SSD領跑儲存媒體容量規格發展

SSD、磁帶、硬碟等3大儲存媒體的容量發展，在2016到2018年間曾達到交會點，規格都達到14、15TB左右，當時硬碟最大容量是14TB，SSD是15.36TB，磁帶是15TB（IBM TS1155），接下來SSD與磁帶都在2018年突破20TB容量，SSD還一舉躍升到30TB，相形之下，硬碟的容量增長速度明顯已開始跟不上SSD與磁帶的腳步。

到了2023年的現在，硬碟容量雖然成長到24TB以至28TB，磁帶卻已達到50TB，標準市售SSD更達到61TB。

硬碟廠商正在努力追趕，希望能加快腳步提供更大的儲存容量。例如WD在今年8月宣稱，已將28TB硬碟樣品送交用戶測試，Seagate也在9月證實，已將採用熱輔助磁紀錄技術（HAMR）的32TB硬碟樣品送測，預期市售硬碟容量在1、2年內便能突破30TB容量大關。

在Seagate的規畫中，透過HAMR技術，預計在2025年將可推出50TB硬碟，在2030年甚至將達到100TB。而在Toshiba的硬碟發展路線圖中，也預定2025年推出35TB硬碟，在2026年以後推出40TB以上的硬碟。

不過即便硬碟廠商能兌現路線圖的承諾，仍然遠遠跟不上SSD的發展。若撇除標準規格與通用性的限制，一些廠商「現在」就已能提供容量更大的SSD產品，例如前面提到Nimbus Data的100TB容量ExaDrive DC SSD，另外Pure Storage也在2023年中發表75TB容量DFM模組，可搭配儲存陣列FlashArray//E、//X、//C系列，他們還預定2026年推出容量高達300TB的DFM模組。

除了前述專屬SSD模組外，依我們的預估，到了2020年代後半，透過QLC快閃記憶體的普遍應用，100TB容量等級的標準通用規格SSD，應該也將是市場常態。

硬碟的容量提升速度不僅遠遠落後於SSD，與磁帶相比也已有所不及。儘管磁帶的更新週期更長，平均3到4年才能更新一代，但每一次變革都能帶來翻倍的容量增長。以LTO磁帶而言，若能維持正常的更新週期，在2030年前後應可達到72TB或144TB容量（LTO-11與LTO-12），若是IBM 3592系列磁帶，則應該能達到單卷80TB或160TB容量，都較硬碟更勝一籌。