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速度+容量:希捷银河的两个不同方向

作者:原创

在远离PC的世界里,存储是丝毫不逊色于处理器的TCO决定因素。因此对普通消费者颇无需求的10TB+大容量机械硬盘,仍在按部就班地扩容。随着20TB单盘节点的到来,希捷与西部数据两大HDD寡头,都拿出了革命性的产品和技术。

扩容,是HDD保持对SSD绝对领先优势的不二法门。早先,西部数据拿出了结合OptiNAND、TSA、ePMR等技术的20TB HDD产品(机械硬盘闪存心 西部数据亮出革命性技术),从数据元的维度进一步推升容量与速度。存储领域的另一领导者-希捷也没闲着,除了同样带来20TBCMR技术的Exos X20大容量盘以及20TB热辅助磁记录(HAMR)硬盘之外,更是将双磁臂MACH.2技术产品化,首款产品Exos 2X14(14TB)更早到来。


速度,是HDD和SSD的分水岭。随着SSD在性能上的优势越发明显,HDD已经从10000r/min甚至15000r/min的高转速领域逐步退出,7200r/min都已经是高性能产品的标配。如此一来,更是放弃了性能层面的竞争,而专注于容量的提升,直到MACH.2技术的诞生,首款产品是Exos 2X14 14TB。

通过两组独立、不相干的磁臂,Exos 2X14变身为两颗7TB逻辑硬盘,因此数据吞吐速度与I/O性能都倍增。更重要的是,数据延迟保持4.16ms不变。同一硬盘的不同碟片被分配到两个不同磁臂并行访问。


希捷对数据吞吐、I/O性能、延迟水平都大幅度改善的Exos 2X14给出了非常亮眼的技术参数:最大524MB/s(500MiB/s)数据传输率、4Kn格式化版本的I/O性能分别为304 IOPS和384 IOPS。这一速度水平已经超过了6Gb/s的SATA或SAS接口速度,因此在接口方面,Exos 2X14只提供了向下兼容6Gb/s的SAS 12Gb/s接口一个版本,PC用户若要体验这样起飞的速度,起码得增加SAS至SATA 6.0接口的转换器,且SAS接口并不支持双端口工作模式。


在普通消费者最关心的速度层面,Exos 2X14 14TB完全没有让人失望,毕竟有着8碟片、256MB的超一流硬件,在北美和中国市场已经累计发货超过100万片。


插上SAS 12Gb/s磁盘控制卡(某宝大几百块),Exos 2X14的性能进一步起飞。I/O性能首当其冲,特殊情况下提升幅度达数倍。Exos 2X14面向更为复杂的企业级应用设计,SAS接口的设计队列深度为128,而SATA接口“仅为”32。反映在测试中,就是两款产品达到最佳I/O性能的队列深度上的差异,无论读还是写操作,在不同队列深度情况下,Exos 2X14都保持对SATA接口的Exos X20的优势,并且读峰值在QD128时达到,而X20的峰值也的确出现在QD32时。


相比I/O性能,速度对Exos 2X14只是一个数字——傲视所有HDD产品。当然,还是那句话,因为接口的特殊性,它对个人用户来说是可望不可及,如此说来无论是SATA接口的Exos X20还是专为NAS设计的IronWolf Pro 20TB起码是可以拿来就用的。


Exos 2X14 “7TB”单盘

Exos 2X14 14TB

Exos X20 20TB

最大顺序都速度

264MB/s

524MB/s

287MB/s

最大顺序写速度

265MB/s

527MB/s

289MB/s

平均读速度

248MB/s

520MB/s

281MB/s

平均写速度

242MB/s

514MB/s

274MB/s

平均寻道时间

12.13ms

9.75ms

12.01ms

延迟

4.03ms

3.96ms

3.89ms

这份性能成绩单拿出来,无论是对Exos 2X14还是对Exos X20都是相当亮眼的。全新的双磁臂结构,性能获得大幅提升本在意料之内。而Exos X20 20TB的设计几近疯狂,没有采用HAMR而仍是CMR存储技术的ST20000NM007D,单位存储密度与X18相比并没有增加,仍是1146Gb/in2,即单碟2TB,也就是为了达到20TB的总容量,在面密度没有增加情况下,硬盘内放入了10张碟片!

在边际效应影响下,这一做法在性能上的增益不到5%,但是别忘了还有11%的密度增加,以及几乎没有增加的功耗,对以容量取胜的云及数据中心来说,这就是妥妥的TCO下降。


由此,Exos X20也特别适合用于Exos CORVAULT智能存储系统,这一类存储服务器的SAN产品,可在4U机箱(18cm高)中,装入106块Exos X20 20TB硬盘,实现惊人的单系统2.12PB存储容量。


也许你会对如此高密度地堆叠百余颗硬盘并且还是多碟片高性能的Exos X20后的散热抱有疑虑,那么大可放心,希捷提供PowerChoice模式以及Power Balance选项,用户可根据应用需求,自行设定相关产品的电源模式,以实现降低功耗和噪音的目的。另外,作为企业级产品,希捷还为Exos们提供了完善的安装导引,包括散热、固定、供电/接地等参数信息,不一而足。


性能更高的Exos 2X14更进一步,增加了standby-Y模式。下图数据来自Exos X18 18TB(SATA 6Gb/s)的白皮书,大家可以感受下PowerChoice功能对降低功耗的作用。


在正常读写状态下,因硬件规格提升,两款Exos的功耗都较此前产品了有提升,特别是Exos 2X14。但是随着休眠程度不断提升,其功耗下降也更快。PowerChoice在不同模式下的参数配置,与用户场景及设定密切相关,相信此类产品的用户,不仅对自身存储需求了如指掌,而且还有来自希捷工程师直接支持。


Exos X20固然已经用更多碟片的方式跨越20TB门槛,Exos 2X14的双磁臂对HDD的性能提升作用显著,而这样的特殊手段开创了全新的品类。待到包括HAMR在内产品广泛上市,磁密度将被进一步拓展。在容量与速度的平衡之中,Exos 2X14占得容量(单位存储成本较低)先机,与Exos X20一起,组成了磁介质的梯级,很好地承接了NAND暂时无法覆盖的海量存储市场。


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