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被看衰的 HDD,凭什么成了 AI 的“数据终点站”?

36氪文章 2026-10-26 20:49 5 阅读 查看原文

在 NAND 系列报告中,海豚君曾提出:AI 推理让 NAND 从“外围数据仓库”跃升为“计算路径上的必需品”,SSD 俨然成了一块存储算力的“Token 电池”。

但市场常常忽略另一个事实:云端约 80% 的数据至今仍存放在机械硬盘(HDD)中。AI 产生的海量数据,最终大部分都要落入 HDD 这个“数据终点站”。

过去十年,随着笔记本、台式机和传统企业级盘相继转向 SSD,HDD 出货量连续多年下滑,一直被贴着“夕阳产业”的标签。西部数据甚至在 2025 年 2 月分拆了闪迪(NAND 业务),自身成为一家纯粹的 HDD 公司。

然而,这个“夕阳行业”正迎来一轮罕见的反转:2026 年二季度,全行业 HDD 收入同比大增 47%,由量价齐升驱动——出货容量同比增长 29%,每 GB 均价上涨 14%。每 GB 均价结束了多年的逐年下滑、由降转升,说明长达数年的行业下行周期已经结束。

本篇中,海豚君将围绕以下四个问题展开:

一. HDD 是什么?与 NAND 有何不同?

二. HDD 为何会形成寡头格局?

三. 供给为何难扩?中国产能能否参与竞争?

四. 被看衰的 HDD,凭什么成为 AI 时代的“数据终点站”?

以下是详细分析

HDD 是什么?与 NAND 有何不同?

HDD(硬盘驱动器)与 NAND 闪存(SSD 的核心)是数据存储的两极:HDD 像一台“磁性留声机”,用磁头在旋转的盘片上刻录和读取数据;NAND 像一座“电子仓库”,用电路把电子关进一个个小格子。前者便宜、容量大、不怕反复写,但读取慢;后者速度快、没有机械部件,但价格贵,且有擦写寿命限制。

HDD 外壳内是一摞高速旋转的盘片(近线盘通常充入氦气以减小阻力)和一组同步摆动的磁头臂。磁头把磁道上的微小区域磁化成朝上或朝下来记录 0 和 1,并悬浮在距盘面仅几纳米处“飞行”;由于要靠机械臂寻道、再等盘片转到目标位置,HDD 天生“找东西慢”。

NAND 则没有机械部件,由数以百亿计的微小晶体管构成:写入时把电子“塞”进晶体管的存储层,读取时根据导通电压的高低判断存的是什么。

原理上的差异,决定了两者在性能、场景和产业形态上的差别:

a. 寿命:HDD 靠磁化方向记录数据,可以反复翻转而不损耗;NAND 每次擦写都会让绝缘层老化,存在擦写次数上限。

b. 速度:HDD 一次随机访问需要 5–15 毫秒,每秒只能完成约百次;NAND 响应仅几十到一百微秒,随机读写能力高出数百倍。因此,NAND 适合频繁访问的温热数据,HDD 适合以顺序读写为主的温冷数据。

c. 制造:HDD 由电机、磁头、盘片、外壳等零件组装而成,多造一块盘就要多一套零件;NAND 在晶圆厂里“印”出来,只要堆叠更多层数,同一片晶圆的产出每年就能提升约三成,无需新建工厂。这正是 NAND 供给“减不下来”、而 HDD 供给能被厂商主动控制的根源。

HDD 为何会形成寡头格局?

AI 浪潮之前,HDD 是一个增长受限、周期性强、高度商品化的成熟行业,长期被视为“夕阳中的现金牛”:寡头格局保证不会大幅亏损,但增长慢、波动大、需求能见度低。

1990 年代至 2010 年代初,Conner、Quantum、IBM、Maxtor、富士通、三星、日立等十余家厂商长期陷入份额争夺和价格战,行业盈利极其脆弱。

2011–2012 年,行业迎来决定性洗牌:希捷收购三星 HDD 业务,西部数据收购日立 GST。就在并购交割的关键期,2011 年 10 月泰国爆发特大洪水,而当时全球约 53% 的 HDD 产能集中在泰国,关键零部件工厂同样受灾,全行业无一幸免。

这场洪水带来了三个深远影响:

a. 短期量跌价涨:2011 年四季度,行业出货量从三季度的 1.76 亿块骤降至 1.2 亿块(-32%),供需严重失衡,单块均价(ASP)逆势上涨约 41%。

b. 需求再未回来:厂商在 2012 年二季度已恢复大部分产能,但灾后高价加速了 PC 疲软和 SSD 替代,季度出货量再未回到 1.76 亿块的峰值,产能利用率从灾前约 90% 降至 77%–81%。

c. 利润中枢抬升:洪水前,希捷和西数的 HDD 营业利润率仅约 6%–7%;短缺使其在 2012 年分别冲高至 27% 和 23%,此后长期稳定在 11%–16%(中枢约 13%),较灾前接近翻倍。

随着并购完成,全球只剩希捷、西数、东芝三家(2025 年按收入计份额分别约 47%、42%、11%)。洪水之后,微软、谷歌、亚马逊等云厂商与希捷、西数签订多年期长期协议(LTA)锁定产能,HDD 由大宗商品式的剧烈周期,转向更稳定、可预测的模式。

更重要的是,洪灾及随后的需求萎缩让幸存的巨头形成了理性的供给策略:合并后没有重启价格战,而是达成“重利润、轻份额”的共同纪律,并延续至今。

供给为何难扩?中国产能能否参与竞争?

HDD 的出货容量 = 硬盘台数 × 单盘容量,单盘容量又取决于盘片数和面密度(每平方英寸盘片能存储的数据量)。因此,厂商…充供给只有三条路,代价截然不同:

a. 增加台数:扩建或重启产线。每块盘都要一整套电机、磁头臂、电路板和外壳,每 TB 成本几乎不降。

b. 增加盘片数:在同样大小的盘腔里塞进更多盘片。但每多一张盘片,就要多付一张盘片和两个磁头的钱,而这两者恰是近线盘成本占比最高的部分,且每多加一张盘带来的额外容量会边际递减(10张到11张仅10%)

c. 提高面密度:零件不变,让每张盘片存下更多数据,可以摊薄所有物理成本,是最划算的方式。这也解释了为何希捷和西数在本轮 AI 周期中都不愿新增台数产能。

技术:面密度决定成本,希捷靠 HAMR 拉开差距

传统垂直磁记录(PMR)已逼近物理极限:数据位越小越容易受热扰动出错,而换用更“顽固”的磁性材料,普通磁头又写不进去。行业由此转向能量辅助磁记录:

HAMR(热辅助):用激光在写入瞬间加热盘面,让顽固的材料暂时“变软”,就像先把冻硬的蜡烤软再盖章。它几乎要换掉所有核心部件,难度最高、潜力最大,代表厂商是希捷。

MAMR / ePMR:用微波或辅助电流帮助写入,改动小、成本低,但提升有限,代表厂商分别是东芝和西数。

三家的路线由此分化:

希捷:二十年押注 HAMR,先苦后甜

HAMR 需要同时换掉基板、介质、磁头和控制器,原计划 2018–2020 年商用,因技术和可靠性问题一路推迟到 2024–2025 年。

坚持换来了领先:Mozaic 3+(10 碟、约 30TB)已通过主要云厂商认证并放量;Mozaic 4+ 在盘片和磁头数量基本不变的情况下做到 44TB,较前代提升约 47%,未来仅靠面密度升级就能向 50–60TB 以上推进。

西数:HAMR 成熟前靠“加盘片”扩容

前期求稳,先后押注 MAMR 和 ePMR,直到 2023–2024 年才决定转向 HAMR。

在此之前只能靠“加盘片”扩容:从 11 碟(26–32TB)到 12 碟(40TB)再到 14 碟(50TB 以上)。西数自称 HAMR 落后希捷约 1 年,但据 TSR 预计,其最早要到 2028 年才能达到每季度约 100 万台,实际落后约两年。

东芝:坚守 MAMR,靠叠瓦与多盘片苦撑

东芝的面密度明显落后:以单碟容量衡量,希捷 HAMR 当前约 3.0–3.6TB、下一代达 4.0–4.4TB,西数 ePMR 约 2.4–2.9TB,而东芝 MAMR 仅约 2.4TB,其HAMR 要到 2029 年左右才全面推出。

差距已反映在出货上:2026 年二季度,随着 HAMR 放量,希捷单盘平均容量升至 16.5TB(同比 +27%),首次反超西数的 15.9TB(同比 +10%),东芝仅约 10.6TB。

总结来看,三家当前的技术路径:

a. 希捷靠“提密度”:锁定 10 碟架构,靠 HAMR 提升单碟容量,降本最彻底;

b. 西数靠“加盘片”:HAMR 成熟前,只能靠 11–14 碟硬扛容量需求,降本空间较小;

c. 东芝靠“加盘片+扩产线”:面密度全面落后,被迫靠扩产追赶出货容量,资本效率最低。

降本对 HDD 行业尤为重要,这一点与 NAND 截然不同:

FY26,闪迪毛利率从 30% 飙升至 72%,靠的是单价同比上涨 139%;希捷毛利率从 35% 升至 46%,单价只涨约 1%,靠的是每 TB 成本下降约 15%。拉长到 FY23–FY26,希捷毛利率从 18% 升至 46%,几乎全部来自降本。

过去 HDD 成本同样在降,但价格同步下行,好处都让给了客户;这一轮价格止跌回升,降本红利更多留在了厂商手里。在同样的定价纪律下,谁降本更快,谁的利润就更高——这正是面密度领先的价值。

目前 HAMR 良率仍在爬坡,每 GB 成本与 ePMR 大致持平,这是西数毛利率在 FY25–FY26 暂时略高于希捷的原因之一。

随着 HAMR 规模化,这一局面有望扭转:希捷 HAMR 占近线出货容量的比例将从 FY26 末的 40% 升至 FY27 末的 70%,40TB 以上产品也将比西数早约一年放量。

瓶颈:钱不是问题,零部件和时间才是

虽然目前HDD 供不应求,但供给很难在短期内放量。据MS测算,按容量计,近线 HDD 需求每年增长 40%–50%,供给仅增长 30%–35%,2026 年缺口约 300EB(短缺 10%–15%),2027–2028 年扩大到约 400EB。卡住供给的有三道关:

① 零部件:自制不够用,外购也难扩

希捷和西数的磁头、盘片以自制为主,但自有产能是按过去十年萎缩的市场配置的。这一轮,零部件需求的增速明显快于整机,原因有二:

每块盘的用量变多了:近线盘平均每块约需 20 个磁头,远高于全行业平均的约 12.6 个;西数每多加一张盘片,就要多一张盘片和两个磁头。

技术换代占用了自有产能:HAMR 磁头需要集成激光器,良率仍在爬坡,希捷把自有产线优先留给 HAMR,因此传统产品的磁头产量被压低了,部分需转向外购。

而磁头和盘片的工艺更接近半导体和材料产业,扩产并不容易:

磁头:要在晶圆上用薄膜沉积、光刻做出读写元件,再切割、研磨,全球只有希捷、西数和 TDK 三家能做,每一代都要重新设计。

盘片:要在基板上溅射多层磁性薄膜,关键溅射设备约 65% 来自已被希捷收购的 Intevac,HAMR 所需的玻璃基板则基本依赖 HOYA。

上游虽已启动扩产,但从宣布到形成有效供给存在明显时滞:

TDK:指引截至 2027 年 3 月的财年近线磁头出货增长约 50%,对希捷、西数的外供自 2026 年二季度起已在放量,但只是弥补两家自产的缺口,且其 70%–90% 的产出供给东芝。

Resonac:计划将盘片产能从约 1.6 亿片/年提升约 44% 至 2029 年的约 2.3 亿片/年;其中新加坡新增的 5,000 万片自 2027 年起陆续上线,预计将被东芝提前填满,几乎没有余量外售给希捷和西数。

HOYA玻璃基板:投资约 500 亿日元的越南新厂,要到 2028 年前后才贡献产能。

更深层的卡点在于,零部件厂自己也不敢猛扩:议价权在整机厂手中,磁头涨价空间仅约 5%–10%,悬臂虽然紧缺也没有大幅提价。零部件厂要承担扩产的投资风险,却拿不到相应的涨价回报,又经历过 HDD 十年下行,扩产自然谨慎。

因此,海豚君认为,零部件端真正能缓解供需紧张的新增产能,要到 2028 年以后才会陆续释放。

② 产线与时间:据希捷管理层,新建工厂从投资到稳定量产至少需要 2 年。厂房本身盖得并不慢,耗时的是厂房之外的环节:

a. 磁头、盘片和整机组装都要在洁净室中完成,溅射、沉积、精密组装和测试多为专用设备,供应商很少;

b. 新产线需要反复调试才能稳定良率;大容量硬盘出厂前要整盘读写测试,容量越大测试越久,测试产能往往成为隐形瓶颈。此外,HAMR 技术迁移也需要占用产能,仅维持现有出货量就已吃紧。

③ 技术与认证:产品推出后还要通过云厂商漫长的认证。东芝原计划 FY2025–26 推出 40TB 以上产品,至今仍在 30–34TB 送样,可见“有产线”不等于“有大容量供给”。

相比之下,资金反而不是约束:东芝约 3.8 亿美元就能重启闲置产线,远低于 DRAM/NAND 动辄数十亿美元的投资。

意愿:希捷、西数不想扩,只有东芝想扩

希捷和西数都明确不新增台数产能:希捷称工厂已满载、不会新建工厂,靠 HAMR 使近线出货容量每年增长约 25%;西数同样不追逐份额,引导客户转向大容量硬盘。两家资本开支通常只占收入的 4%–6%,原因有三:

a. 多造盘不划算:台数扩产摊不薄成本,还会压低价格;提密度才能真正降本。

b. 涨价比放量更赚钱:两家都表示,涨价带来的增量毛利率约 90%。大客户长协价约 15 美元/TB,2027–2028 年的谈判目标为 25–30 美元/TB,未签长协客户的成交价已达 30–50 美元/TB。

目前约 70%–80% 的产能以长协锁定给大型云厂商,其余溢价出售,且价格只锁定 12 个月以内,以便在紧缺中保留定价权。

c. 历史教训:洪灾后的产能过剩记忆犹新,“重利润、轻份额”的纪律是两家利润中枢翻倍的基础,没有理由主动打破。

唯一的例外是东芝:2026 年 10 月 2 日,东芝宣布到 FY2027 末(2028 年 3 月)将数据中心 HDD 产能(按容量计)较 FY2025 提升近一倍;据日经报道,投资约 600 亿日元(约 3.8 亿美元),中期份额目标为 30%。

东芝的意图也很清楚:它是纯组装模式(磁头、盘片、玻璃基板分别依赖 TDK、Resonac 和 HOYA),2025 年 HDD 收入约 25 亿美元,仅为希捷或西数的约 1/4,面密度追不上,扩产是获益最大、代价最小的选择。但这笔投资主要用于重启闲置设备、补齐测试瓶颈,影响有限:

填不满供需缺口:东芝即便近线产能翻倍,两年新增也不足 150EB,相对 300–400EB 的行业缺口杯水车薪;即便东芝翻倍、希捷和西数各增长 25%,东芝份额也只从 11.2% 升至 16.8%,行业供给增速升至约 33%,仍低于需求增速。

产品落后:现役数据中心硬盘以 26/28TB 为主,落后美系一至两代,难以满足云厂商“大容量、少台数”的偏好。

执行力存疑:东芝 2022 年曾定下份额 25% 的目标,结果份额反而从 17% 降至约 11%。

因此,东芝扩产短期对供需和价格影响有限,但它是寡头纪律首次松动的信号。2028 年后,零部件扩产落地、西数和东芝 HAMR 放量、需求增速回落三者叠加,供需平衡才真正考验寡头纪律。 

4. 中国产能:短期难以参与整机竞争

中国在 HDD 产业链中更多扮演制造基地和材料(如稀土永磁)供应者的角色,整机层面没有能与三巨头竞争的本土厂商。长城/易拓、南方汇通等多次尝试都依赖引进产线和技术授权,最终因质量、专利或资金问题退出。难以突破的原因有三:

① 壁垒在磁头和介质,不在组装:面密度取决于磁头、介质、基板的材料与工艺,以及数十年积累的专利,连西数在 HAMR 量产上都落后希捷约两年,后来者更难追赶。

② 供应链封闭:磁头、盘片、基板和溅射设备集中在少数美日厂商手中,产能已被现有客户锁定,溅射设备龙头 Intevac 更已被希捷收购,新进入者在紧缺期连零部件都难以拿到。

③ 市场小、认证严,投入难有回报:2025 年全球 HDD 收入仅约 223 亿美元,且被三家瓜分;近线盘的客户是云厂商,产品需经长期可靠性认证。

与 NAND 不同,HDD 的关键设备和材料没有成熟的第三方市场,无法靠买设备、砸钱扩产实现追赶——这也是长江存储能切入 NAND,却没有“HDD 版长江存储”的原因。

国产化已在起步:先导集团总投资 100 亿元的广州南沙机械硬盘全产业链项目,计划 2026 年 10 月至 2028 年 9 月建设,生产玻璃基板和激光读写组件等;也有初创公司展示了原型样机。但这些仍处于零部件或原型阶段,本轮周期内难以影响全球供给。

中国产能更现实的影响是间接的:若长江存储等扩产推动 NAND 降价,SSD 与 HDD 的价差将收窄。但价差要从约 20 倍(30TB 企业盘,2026 年峰值)降到 2–3 倍,距离仍然很远。

被看衰的 HDD,凭什么成为 AI 时代的“数据终点站”?

HDD 市场大体分为四类:2.5" 设备盘(笔记本)、3.5" 设备盘(台式机与视频监控)、企业级盘(高端服务器),以及近线盘——数据中心里存放海量“温冷数据”的最高容量 3.5" 盘。前三类已大面积被 SSD 取代,近线盘则仍由 HDD 绝对主导。

过去十年,HDD 需求结构剧烈重塑:2014–2023 年,随着 PC 盘和企业级盘被替代,行业收入锐减 62%,从 330 亿美元跌至 125 亿美元;2023–2025 年回升 78% 至 223 亿美元,增量全部来自近线盘,其收入占比由 63% 升至创纪录的 86%。

这意味着,NAND 侵蚀最猛烈的阶段已经过去。HDD 甩掉了最脆弱的包袱,正成为 AI 数据爆炸的受益者之一。

为什么有些场景被彻底颠覆,近线 HDD 却稳如泰山?

关键在于场景对性能的敏感程度,以及 NAND 相对 HDD 的每 GB 价差:考虑到 SSD 在功耗和空间上的隐性优势,当价差降至 2–3 倍以内,替代就会进入“转换区间”。

2.5" 设备盘:笔记本要求轻薄、省电、抗震,2019 年价差收窄至 2–3 倍以内后,HDD 防线失守,收入从 2014 年的 133 亿美元跌至 2025 年的不足 10 亿美元。

企业级盘:核心数据库、高频交易对延迟极度敏感,替代不可逆:HDD 收入从 2014 年的 42 亿美元降至 2025 年的 3.5 亿美元,SSD 份额已超过 90%。

3.5" 设备盘:台式机转向闪存,视频监控因数据量大、成本敏感且以顺序写入为主,HDD 得以保留部分阵地。

为何替代停在了近线盘门口?

即便在 NAND 价格最低的 2023 年,两者价差也只降至约 4.8 倍,从未进入转换区间;而随着 2024–2026 年 NAND 大幅涨价,价差在两年内从约 5 倍飙升至约 20 倍,“SSD 替代 HDD”已完全失去经济意义。

价差暴涨还促使 AI 数据中心重新评估存储架构,部分需求可能回流 HDD;一些大型云厂商此前用企业级 SSD 临时顶替缺货的 HDD,也只是权宜之计,并非架构迁移。

在 AI 数据中心里,如果说 HBM 和本地 SSD 是计算的“前线阵地”,那么由近线 HDD 和 QLC SSD 共同构成的数据湖,就是“远端中央总仓”。

其中,QLC SSD 存放偶尔还要调用的温数据,取用快但每 TB 更贵;HDD 则是大仓库,主要存放三类数据:

a. 模型资产:历史训练检查点、历史版本的模型权重等,不常改动,但文件极大,绝不能丢。

b. 语料与历史存档:海量原始语料及长期闲置的历史会话;需要频繁读取的 KV 缓存和向量索引则留在内存和 SSD 上。

c. 运营“流水账”:系统日志、评测记录、历史提示词等,大多需要长期留存,用于合规、复盘和再训练。

这三类数据之所以放在 HDD 上,原因有三:

a. 访问模式匹配:这些数据几乎都是“整份写入、长期存放、偶尔整批读回”,恰是 HDD 顺序读写(250–300MB/s)的强项,SSD 的微秒级响应在这里用不上。

b. 成本:2026 年 SSD 的每 GB 价格约为 HDD 的 20 倍,而 HDD 约占云端存储容量的八成,全部换成 SSD 的资本开支将是天文数字。

c. 耐写:大容量 QLC SSD 的擦写次数通常只有数百至上千次,HDD 则不存在擦写损耗,适合承接日志不间断的写入。

小结

HDD 是一个比 NAND 更“夕阳”、也更边缘的存储品类,它之所以能在 AI 时代翻身,靠的是以下五点:

① 格局集中,供给可控

经过并购整合和泰国洪灾,HDD 只剩三家,希捷和西数按收入计合计约占九成;扩容主要靠提升面密度而非扩建产线,三家由此形成“重利润、轻份额”的默契,降本红利留在了厂商手中。

② 便宜、能装、耐写,但慢

HDD 的每 GB 成本约为企业级 SSD 的 1/20,单盘容量已超 40TB,且没有擦写寿命问题,代价是毫秒级延迟。因此它退守温冷数据层,成为 AI 数据的“终点站”。

③ 扩产受限,且只有东芝愿意扩

零部件偏紧、建厂和 HAMR 迁移耗时,供给在 2028 年前难以大幅放量;希捷和西数宁可提价也不扩产,唯一扩产的东芝填不满 300–400EB 的缺口;中国受制于技术、专利和封闭的供应链,本轮周期内难以参与整机竞争。

④ 技术分化,强弱差距比 NAND 更明显

希捷靠 HAMR 单碟容量领先约 20%–30%,西数 HAMR 晚约两年,东芝落后最多。面密度领先会直接转化为每 TB 成本优势,进而拉开毛利率。

⑤ 替代线:2–3 倍的价差

近线盘的价差最低只降到约 4.8 倍,从未进入转换区间;NAND 涨价后价差扩大到约 20 倍,替代不仅停了下来,部分需求还开始回流 HDD。

因此,HDD 的这轮反转并非简单的周期反弹:供给端,寡头靠面密度而非扩产满足需求;需求端,AI 让数据“只增不删”,NAND 涨价又进一步巩固了 HDD 的成本优势。真正需要盯紧的是 2028 年后零部件产能的释放与东芝的扩产节奏。

而在下篇中,海豚君将重点探讨:HDD 和 NAND 的周期为何截然不同?HDD 的涨价可以持续多久?希捷和西数还有继续上行的空间吗?敬请期待!

本文来自微信公众号“海豚研究”,作者:海豚君,36氪经授权发布。