2019年6月初，希捷面向企業(yè)級、云計算及超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心市場發(fā)布了一款新的硬盤——銀河Exos X16系列16TB企業(yè)級氦氣硬盤。用幾個關(guān)鍵詞可以概括這款產(chǎn)品的特點：氦氣密封、7200RPM、3.5英寸、低功耗的16TB大容量硬盤。

　　E企研究院用于測試的16TB容量氦氣密封硬盤盡管單個SSD的最大容量已經(jīng)超過了硬盤（HDD），但是那種容量點的SSD在價格上明顯超出大多數(shù)用戶的接受能力。所以在大容量市場，3.5英寸硬盤仍具有明顯的優(yōu)勢，例如在去年的“數(shù)字中國萬里行”活動中，多個超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心里的服務(wù)器都配置了10TB級別的硬盤。

　　在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，3.5英寸硬盤的數(shù)量可以百萬片計，如果每個硬盤的功耗可以降低1瓦（W），一年節(jié)省的耗電量就可以達(dá)到上百萬度。為了降低能耗，有些大容量硬盤會采用5400RPM或者5900RPM的轉(zhuǎn)速。然而，降低轉(zhuǎn)速是以性能為代價的，譬如5900RPM硬盤的平均延遲比7200RPM慢1ms左右，配套的平均尋道時間則可以慢3ms以上。

　　高性能與低功耗如何可以兼得呢？氦氣密封硬盤就是答案。因為氦氣比空氣密度低，盤片旋轉(zhuǎn)時遇到的阻力較小，可以保持較高的轉(zhuǎn)速；阻力較小的另一個好處是盤片轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，從而可以在相同空間內(nèi)塞入更多的盤片，也意味著獲得更大的容量。所以Exos X16的轉(zhuǎn)速為7200RPM，相比Exos E系列硬盤（同樣7200RPM），容量更大，而功耗更低。

　　盡管現(xiàn)在硬盤主要面向大容量存儲市場，小塊數(shù)據(jù)的隨機(jī)讀寫性能已基本不作為其考量因素，但我們還是測試了4K數(shù)據(jù)塊的隨機(jī)寫性能，其結(jié)果如下：希捷Exos X16氦氣硬盤4K隨機(jī)寫性能——440 IOPS左右，且最佳延遲極低，僅為2ms。相比隨機(jī)讀性能，高出數(shù)倍為什么隨機(jī)寫性能是隨機(jī)讀性能的數(shù)倍？測試后期，E企研究院就這一問題咨詢了希捷工程師，主要原因在于其內(nèi)的高級寫緩存，用于加速隨機(jī)寫，即將隨機(jī)寫數(shù)據(jù)先寫入到高級寫緩存之中，然后再擇機(jī)寫入到盤片之中，這顯然有助于隨機(jī)寫性能，延遲當(dāng)然也就低得多。

　　讀寫性能是衡量大容量硬盤產(chǎn)品性能的兩個關(guān)鍵因素。在測試硬盤的順序讀寫性能時，所采用的數(shù)據(jù)塊大小會影響其順序讀寫性能。并且，在實際應(yīng)用中，應(yīng)用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊大小尺寸并不一定嚴(yán)格相同，同時也受文件系統(tǒng)尺寸的影響。在E企研究院的測試中，我們常用Windows系統(tǒng)中NTFS的常用尺寸——64KB，即在本次順序讀寫測試中，數(shù)據(jù)塊尺寸均為64KB。

　　希捷Exos X16系列16TB容量氦氣硬盤順序讀性能，每秒的讀帶寬約為230MiB/s，且在隊列深度為1時，就獲得最大帶寬，最佳平均延遲為希捷Exos X16氦氣硬盤順序?qū)懶阅埽棵氲膶憥捈s為230MiB/s，且在隊列深度為1時，就獲得最大帶寬，最佳平均延遲為從測試結(jié)果可以看出，希捷Exos X16氦氣硬盤具有均衡的吞吐能力，即在64KB尺寸數(shù)據(jù)塊下，其讀寫性能均能接近230MB/s，且延遲約為0.27ms。與SATA SSD相比，約為其順序讀寫性能的40%，相對于3.5英寸7200RPM的大容量硬盤而言，是一個不錯的性能。

　　此外，影響硬盤順序讀寫性能的影響因素還有測試所用的數(shù)據(jù)塊尺寸，例如本次所使用的是64KB大小數(shù)據(jù)塊。一般而言，測試所用數(shù)據(jù)塊尺寸越大，意味著更好數(shù)值的順序讀寫性能。我們測試所獲得的228MiB/s的順序讀寫性能，與希捷官網(wǎng)公布的249MiB/s順序讀寫性能尚有一定的差距，其原因極有可能是希捷官方指標(biāo)基于更大尺寸的數(shù)據(jù)塊，如256KB或者512KB。

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