电子元器件行业：存储行业沧海遗珠，磁带重新焕发生机

AI、云计算快速发展，磁带存储有望迎来第二春。根据华为和IDC的预测，2030年全球新增的数据量将达到1003ZB，即将进入YB时代。磁带存储作为一种传统的存储设备，广泛应用于数据备份和长期数据存储。磁带存储在数据的备份、存档等领域具备成本低、容量大、功耗低、高可靠性、存储时间长等优势，是当前冷数据的主要存储方式。据marketresearchfuture的预测，2023年全球磁带存储的市场规模为31.3亿美元，2024年市场规模将达到33.1亿美元，2032年市场规模将达到52亿美元。 LTO为主流的技术方向，IBM、富士胶片为全球主要玩家。LTO即线性开放式磁带技术，由HP、IBM、Quantum这三家厂商在1997年11月联合制定，目前是磁带市场的主流技术。通过不断地改进磁体颗粒密度等方式，目前LTO已推出至第9代即LTO9。据Storage newsletter，按照磁带出货量来看，预计2024年LTO9占比已经达到了39%，LTO8占比为27%，以数据量口径占比来看，LTO以60%高居第一。全球竞争格局来看，IBM是全球主要的磁带机玩家，富士胶片在磁带领域优势显著。 华为发布磁电存储，有望于2025年上半年上市。华为在MWC 2024巴塞罗那上推出了适合温冷数据的新一代OceanStor Arctic磁电存储，华为OceanStor Arctic定位归档存储解决方案，以机柜形式提供。其采用名为磁电盘（MED）的存储介质，结合了磁带（Tape）与硬盘（Driver）的特性。在性能上面，单机架速度可达8GB/s，最大带宽达到了磁带的2.5倍，TCO成本相较传统磁带降低20%，功耗相较HDD降低90%，全机架的数据迁移时间仅为12天，相较磁带库减少90%，每PB的功率也仅为71W，相较HDD下降90%。 据相关媒体的预测，该产品或将于2025年上半年在全球上市。建议关注海外磁带存储的龙头企业IBM、富士胶片等，同时建议持续关注华为磁电存储的最新进展以及国内其他公司的相关动态。 催化剂：华为正式上市磁电存储产品；国内产业链实现突破。 风险提示：技术发展不及预期；AI发展不及预期等。 1.数据爆发时代，磁带存储迎来新机遇 1.1.AI推动数据量快速增加，多模态数据价值尽显 随着AI、大数据、云计算等新兴技术的发展，人类即将进入YB数据时代。 根据华为和IDC的预测，全球每年新产生的数据总量随着数字化、AI等的发展快速增长，2020-2025年每年产生数据总量为175ZB，2030年预计将达到1003ZB，即将进入YB时代，其中80%以上为文本、图像、视频、音频等非结构化数据，这些非结构化数据不仅将被保存下来用于AI多模态多大模型的训练，同时也将应用于企业的生产决策过程。据华为预测，到2030年，用于大模型训练的数据量有望增长1000倍以上，达到400EB，其中有50ZB的价值数据需要存储，相比2020年增长23倍，其中75%以上的端侧数据、80%以上的边侧数据、90%以上的数据中心侧数据将被人工智能实时处理。 图1：全球每年新产生的数据量快速增加 端侧仍为数据最主要的产生来源，数据中心、云侧的占比不断增加。据华为的预测，2030年数据产生主要来自于终端设备，智能汽车、可穿戴、工业IoT等，占比为52%，边缘侧、数据中心侧产生的数据占比预计分别为21%、27%，数据中心侧产生的数据量占比将会逐步提升。 图2：数据中心侧产生的数据占比不断提升 数据存储进一步向数据中心集中，各类存储器各司其职。据华为的预测，2030年数据的存储位置将进一步数据中心集中，60%左右的数据将会被存在数据中心，端侧设备无需长期保存设备。数据中心的存储设备包括SSD、HDD、磁带等多种形式，各种不同类型的存储设备具备各自的优劣势。按照访问频率的高低，可以将数据分为热数据、温数据、冷数据，经常被访问的数据一般称为热数据，较少被访问的数据称为冷数据，处于中间状态的称为温数据。按照数据类型的不同，其选用的存储介质一般也不同，由于热数据需要经常被访问和修改，因此通常存储在较快的存储介质上，如固态硬盘； 温数据访问频率适中，可能需要定期访问，此类数据一般存储在性价比更高的硬盘上；相对不常访问的冷数据，如备份数据，常存储在长寿命、可靠性高的介质如磁带上。 图3：智能时代带动数据量快速增加 图4：不同类型数据需要的存储设备不同 2.磁带存储：主流的数据备份、存档解决方案 磁带存储来源已久，广泛应用于数据备份和长期数据存储。磁带的原理是在磁性记录介质上，通过磁头读取和写入磁性痕迹来进行数据的存储和读取。通常情况下，磁带存储是由磁带介质、磁头、磁带传送结构以及控制电路等组成。磁带介质主要指的用于存储数据信息的磁性材料，通常由磁性层、基片和表面涂层组成，磁性层目前业内的主流材料为钡铁氧体，控制电路和磁带传送结构主要通过控制磁头和磁带的传送来实现数据的写入、读取等。 图5：磁带存储主要通过磁性介质存储数据 图6：磁带内部结构图 图7：磁带存储主要应用于数据的备份、存档等 2.1.磁带存储在大容量存储、数据备份存档领域优势显著 在大容量、备份数据的存储等方面，磁带存储相较于其他类型的存储设备具备以下优势： 成本优势：TCO（Total Costof Ownership）是衡量不同存储类型成本的一种常用指标，TCO成本通常包括硬件购买成本、软件、运维甚至最终的处置成本等方面。据INSIC的数据，存储20PB的数据10年，HDD的成本是磁带存储解决方案的2.5倍，亚马逊S3Glacier（云存储方案）成本是磁带存储方案的5.9倍。且据Furthur Market Research的预测，未来磁带存储的成本将会持续下降，相较其他类别的存储设备或者解决方案，优势将进一步保持。 图8：磁带存储成本优势明显 图9：磁带成本下降迅速 容量优势：主流的磁带产品上涂布的为纳米级磁性颗粒，颗粒尺寸小，物理性能稳定，使得单位面积的颗粒数变多，存储容量增大。目前市场主流的LTO9磁带2021年开始广泛应用于市场，其磁带的原生容量达到了18TB，按照LTO磁带联盟的技术路线图规划，LTO14的容量将达到576TB。 图10：LTO技术路线图 长期保存稳定性优势：理论情况下，磁带存储的使用年限可以达到30-50年，高质量的档案级磁带可以达到100年以上，对比之下，HDD的理论寿命则为5-10年左右；SSD的理论年限为10-20年左右。 表1：磁带存储理论年限优势明显 低功耗优势：由于磁带本身不带电，只有磁带机、磁带库需要供电，因此磁带存储的的能耗较低，据昆腾存储，1台100PB的磁带库的功耗仅为4KW。据INSIC，在备份存档领域，磁带的能耗始终比HDD低85%-97%。 图11：磁带存储的能耗显著优于其他存储方式 除以上优势之外，由于磁带存储能够离线保存数据，网络攻击无法影响未接入互联网的存储磁带，因此其安全性也更好；在可靠性方面，据昆腾存储，BER(Bit Error Rate)比硬盘高1000倍，，高性能LTO8非压缩时、单个带机可达360MB/s的顺序读写能力(LTO9为400MB/s)，配置多个带机时，可获得多倍性能，例如1套满配置了24台LTO8带机的昆腾Scalar i6带库，整体吞吐能力可达8.6GB/s。 2.2.LTO为当前主流路径，已发展至LTO9 LTO为磁带存储的主流技术，占据了绝大部分市场份额。LTO（Linear Tape-Open Technology）即线性开放式磁带技术，由HP、IBM、Quantum这三家厂商在1997年11月联合制定。通过不断地改进磁体颗粒密度等方式，目前LTO已推出至第9代即LTO9。富士胶片在2021年宣布推出LTO Ultrium 9系列磁带，采用“NANOCUBIC纳米立方技术”，在保持了优异的信噪比的同时，进一步提高记录密度，实现了记录容量45TB（未压缩时18TB），这是上一代LTO8的1.5倍(原始12TB压缩后30TB)。同时在读写速度方面，LTO8的原始传输速率为360MB/秒，压缩后达到750MB/秒，而LTO9则实现了压缩前400MB/秒，压缩后1000MB/秒，并且保持了错误率低的优势，使读写性能更加稳定。 图12：使用富士胶片磁带介质的IBM和昆腾产品 LTO9已经成为当前主流出货产品，占据大部分市场份额。据Storage newsletter，2024年按照磁带出货量来看，预计LTO9占比将达到39%，LTO8占比为27%，按照出货数据量占比来看，预计LTO9以60%高居第一，LTO8为28%。根据LTO的技术路线图，我们预计LTO10也将逐步面世，在存储容量等方面再进一步。 图13：按照磁带出货量，预计2024年LTO占比39% 图14：按照数据出货占比LTO占60% 3.全球市场规模超30亿美金，国内华为逐步崛起 磁带存储市场规模超过30亿美元，预计未来将保持稳步增长。据market researchfuture的预测，2023年全球磁带存储的市场规模为31.3亿美元，2024年市场规模将达到33.1亿美元，2032年市场规模将达到52亿美元，2024-2032年CAGR将达到5.8%。随着云计算、AI、大数据分析等领域的不断发展，数据需要长期被安全存储，磁带存储预计将凭借低成本、存储时间长等优势迎来进一步发展。若以存储的数据量来看，根据富士胶片引用trendfocus的数据，预计2024年磁带存储的数据规模将接近80EB，2023年规模预计将超过130EB。 图15：磁带存储市场规模超过30亿美元 图16：磁带市场需求增长迅速（单位：EB） IBM为主要的磁带机玩家，富士胶片在磁带领域占据优势。全球磁带机领域的主要玩家包括IBM、HP、昆腾等企业，IBM在此领域内优势较为显著。 2023年8月，IBM发布了TS1170磁带驱动器，支持高达50TB的原生存储容量和更高的压缩容量，该产品的原生数据速率为400 MB/s，并具有12Gb SAS和16Gb光纤通道接口选项，同时该驱动器还支持锶铁氧体磁粒的新型磁带盒介质。在磁带存储介质领域，富士和索尼为全球的主要玩家，IBM的TS1170所使用的介质就是由富士所生产。存储介质目前主要用的磁性材料为钡铁氧体，锶铁氧体由于在磁性方面更加优异的性能表现，也有望逐步被广泛使用。 图17：IBM TS1100系列产品 图18：锶铁氧体有望被逐步使用 华为发布新型磁电存储，各项性能表现优异。华为在MWC 2024巴塞罗那上推出了适合温冷数据的新一代OceanStor Arctic磁电存储，华为OceanStor Arctic定位归档存储解决方案，以机柜形式提供。其采用名为磁电盘（MED）的存储介质，结合了磁带（Tape）与硬盘（Driver）的特性。在性能上面，单机架速度可达8GB/s，最大带宽达到了磁带的2.5倍，TCO成本相较传统磁带降低20%，功耗相较HDD降低90%，全机架的数据迁移时间仅为12天，相较磁带库减少90%，每PB的功率也仅为71W，相较HDD下降90%。 据凤凰网科技、21CTO等媒体的预测，该产品或将于2025年上半年在全球上市。 图19：华为磁电存储性能优异 4.投资建议 建议关注海外磁带存储的龙头企业IBM、富士胶片等，同时建议持续关注华为磁电存储的最新进展以及国内其他公司的相关动态。 5.风险提示 5.1.技术发展不及预期 由于存储行业存在HDD、SDD、光盘等多种存储形式，各自的原理以及性能也不尽相同，若磁带的技术在发展中落后于其他的技术发展，则可能会影响磁带存储在数据备份、存档的应用，进而影响市场的发展。 5.2.AI发展不及预期 由于AI技术的快速发展，使得行业对于数据的存储提出了更高的要求，若AI、云计算等领域的发展不及预期，则可能会影响对于磁带存储行业的需求。