AI熱潮不只讓GPU、HBM搶手,連資料中心使用的大容量硬碟也出現供應吃緊。TrendForce在2025年9月15日指出,AI產生的大量資料正在增加資料中心的儲存壓力,加上主要HDD廠商近年沒有擴大產能,其中主要用於雲端與大型資料中心的近線硬碟(Nearline HDD),交期當時已從數週拉長至超過52週。

更值得注意的是,即使SSD持續普及,HDD至今仍是大型資料中心儲存資料的主力。全球主要HDD製造商之一的希捷(Seagate)援引IDC資料指出,2019年至2023年間,以出貨儲存容量計算,HDD約占雲端服務商與超大規模資料中心儲存容量出貨的87%。

問題是,AI資料中心明明愈來愈追求速度,為什麼速度較慢的HDD,反而仍占據這麼高的比重?

希捷雲端事業資深副總裁費斯特(Jason Feist)指出,關鍵在於AI資料中心並不是所有資料都需要高速存取。GPU需要快速取得正在運算的資料,但大量訓練資料、歷史版本與運算產出仍需要長期保存。這些資料不必一直放在速度最快的儲存設備,也讓成本較低、容量較大的HDD跟上AI熱潮。

「其實,我們可以把AI基礎設施看成兩個截然不同但又相輔相成的層級。」費斯特將GPU、HBM、DRAM與NAND所在的一端稱為「執行層」,模型訓練與推論在這裡進行;另一端則是「資料記錄系統」,主要負責保存龐大的資料集、中間運算產出、模型版本與累積下來的資料。

兩者對速度的要求不同。HBM負責讓GPU高速取得當下運算所需的資料,SSD與記憶體層則適合承接需要低延遲、高頻率存取的資料;大量需要長期保留的內容,則可以留在後端的大容量儲存系統。

費斯特表示,在超大規模資料中心裡,運算與儲存並不是互相競爭預算的零和選擇。「運算能力只有在實際處理資料時才能創造出價值。隨著AI規模的擴大,儲存設備成為了放大運算效率的乘數,而不是一種限制。」

實際運作時,系統會依工作負載,把較常使用的資料移到高效能儲存與記憶體層,其餘資料仍保留在大容量儲存系統。換句話說,AI需要更快的GPU、HBM,並不等於所有資料也必須放在最快的儲存設備。

費斯特指出,訓練與推論會持續從資料層讀取內容,再把新的結果寫回。例如模型訓練期間可能定期保存檢查點(checkpoint),不同階段會留下模型版本、快照與其他衍生資料,部分輸出也可能繼續用於後續分析或運算。

他將這種現象稱為「資料複利效應」。隨著訓練與推論反覆進行,每一輪不只讀取既有資料,也可能增加新的輸出與版本,讓需要管理與保存的資料量繼續擴大。

希捷 資料複利 圖/希捷
希捷 資料複利 圖/希捷

這種「資料愈算愈多」的現象,也已經反映到實際的儲存需求上。TrendForce也在2025年9月觀察到,AI推論應用快速增加,使資料中心必須處理更多需要長期保存的資料,進一步推升大容量儲存需求。當時HDD供給無法快速跟上,成為交期拉長的原因之一。

如果需要保存的資料愈來愈多,為什麼不全部改用速度更快的SSD?

透過磁性碟片保存資料,讀寫需要機械元件運作

透過NAND快閃記憶體保存資料,沒有機械式讀寫元件

大量訓練資料、歷史資料、模型版本與其他後端資料

活躍工作資料集、快取與其他需要快速存取的資料

費斯特表示,現代AI架構的角色分工相當明確,HDD主要扮演高容量、持久化的資料記錄系統,SSD與記憶體則構成效能層,處理需要低延遲存取的活躍資料。

其中一項重要差異仍是成本。TrendForce指出,HDD長期用於大量不常存取、但需要長時間保存的資料,原因之一就是每GB成本較低。SSD速度較快,因此更適合需要頻繁存取的資料。

對資料中心而言,問題也不只是硬碟本身多少錢。費斯特指出,「資料量在擴張,但電力、空間與營運複雜度不能跟著等比例增加。」當單顆HDD容量提高,同樣的資料量可以使用更少硬碟與機櫃,並降低每TB的耗電與空間需求。

那麼,AI帶動HDD需求的說法,有沒有反映在實際出貨上?答案已經可以從兩大HDD業者的財報看到。希捷2026財年營收為121.95億美元,其中資料中心業務占營收80%;Nearline HDD出貨容量為695EB,前一財年為497EB。

另一家主要HDD製造商威騰(Western Digital,WD)最新公布的2026財年第四季資料也顯示,近線硬碟出貨容量由去年同期170EB增至209EB,總HDD出貨容量則由190EB增至231EB。

費斯特認為,AI正在改變過去由景氣與設備汰換帶動的HDD需求模式。「AI的確正在改變儲存市場,讓它從過去受週期性替換驅動的需求模式,轉變為一種長期的基礎設施規畫。」他指出,超大規模雲端服務商正愈來愈常以多年為單位安排儲存需求。

業者的公開資料確實可以看到採購時間拉長。希捷在2024財年年報中表示,新一代高容量HDD生產前置時間拉長後,公司開始要求主要客戶提供更長期的需求預測與採購承諾;到了2026財年,公司仍表示,針對高容量近線硬碟,會與主要客戶建立較長期的需求預測與供應承諾。

WD最新年報也指出,高容量硬碟需求提高,但這類產品製造複雜度較高、生產前置時間更長,因此客戶開始更早與WD規畫未來需求,商業合作期間也隨之拉長。

這些現象證明大型客戶正在把採購規畫拉長。客戶提早下單,一方面反映資料中心對大容量儲存的需求,另一方面也與供應吃緊、硬碟生產時間拉長有關。

不過,HDD需求能否持續成長,還有另一個變數,也就是QLC SSD的成本正在下降。

QLC SSD是採用「每個記憶體單元儲存4位元資料」的NAND固態硬碟,特色是以較低成本換取更高儲存密度與容量,因此被視為可能與大容量HDD競爭的SSD類型。

TrendForce指出,近線硬碟供應不足後,部分北美雲端服務商已開始評估讓QLC SSD承接原本由HDD負責的冷資料儲存;到了10月,TrendForce進一步觀察到,NAND業者正在加快122TB、245TB等超大容量SSD布局。

目前QLC SSD要大規模取代近線硬碟,仍受到價格、供應能力,以及既有軟體與資料管理架構等因素限制。不過,如果兩者的成本差距繼續縮小,AI新增的儲存需求也不一定全部落到HDD。

現階段可以確認的是,AI帶來的資料量成長已經推高大型資料中心對近線硬碟的需求,希捷與WD在2026年的出貨數據仍反映這股力道。至於需求能否因此擺脫過去的景氣循環,則還要看HDD產能、價格,以及高容量QLC SSD接下來能把成本降到什麼程度。

更多報導
張忠謀:商業模式的創新最值錢!台積電3個「不」,重新定義全球半導體近40年產業分工
Google AI掌門人親揭3大訊號!AI晶片走向「專用化」,台廠下一波機會在哪?
STCO是什麼?台積電半導體分工「新戰法」曝光!拉供應商進基地、一起挑戰「20人21腳」