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

　　E企研究院用于測(cè)試的16TB容量氦氣密封硬盤(pán)盡管單個(gè)SSD的最大容量已經(jīng)超過(guò)了硬盤(pán)（HDD），但是那種容量點(diǎn)的SSD在價(jià)格上明顯超出大多數(shù)用戶(hù)的接受能力。所以在大容量市場(chǎng)，3.5英寸硬盤(pán)仍具有明顯的優(yōu)勢(shì)，例如在去年的“數(shù)字中國(guó)萬(wàn)里行”活動(dòng)中，多個(gè)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心里的服務(wù)器都配置了10TB級(jí)別的硬盤(pán)。

　　在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，3.5英寸硬盤(pán)的數(shù)量可以百萬(wàn)片計(jì)，如果每個(gè)硬盤(pán)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(wàn)度。為了降低能耗，有些大容量硬盤(pán)會(huì)采用5400RPM或者5900RPM的轉(zhuǎn)速。然而，降低轉(zhuǎn)速是以性能為代價(jià)的，譬如5900RPM硬盤(pán)的平均延遲比7200RPM慢1ms左右，配套的平均尋道時(shí)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(pán)就是答案。因?yàn)楹獗瓤諝饷芏鹊?，盤(pán)片旋轉(zhuǎn)時(shí)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(gè)好處是盤(pán)片轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，從而可以在相同空間內(nèi)塞入更多的盤(pán)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(pán)（同樣7200RPM），容量更大，而功耗更低。

　　盡管現(xiàn)在硬盤(pán)主要面向大容量存儲(chǔ)市場(chǎng)，小塊數(shù)據(jù)的隨機(jī)讀寫(xiě)性能已基本不作為其考量因素，但我們還是測(cè)試了4K數(shù)據(jù)塊的隨機(jī)寫(xiě)性能，其結(jié)果如下：希捷Exos X16氦氣硬盤(pán)4K隨機(jī)寫(xiě)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(xiě)性能是隨機(jī)讀性能的數(shù)倍？測(cè)試后期，E企研究院就這一問(wèn)題咨詢(xún)了希捷工程師，主要原因在于其內(nèi)的高級(jí)寫(xiě)緩存，用于加速隨機(jī)寫(xiě)，即將隨機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù)先寫(xiě)入到高級(jí)寫(xiě)緩存之中，然后再擇機(jī)寫(xiě)入到盤(pán)片之中，這顯然有助于隨機(jī)寫(xiě)性能，延遲當(dāng)然也就低得多。

　　讀寫(xiě)性能是衡量大容量硬盤(pán)產(chǎn)品性能的兩個(gè)關(guān)鍵因素。在測(cè)試硬盤(pán)的順序讀寫(xiě)性能時(shí)，所采用的數(shù)據(jù)塊大小會(huì)影響其順序讀寫(xiě)性能。并且，在實(shí)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(shí)也受文件系統(tǒng)尺寸的影響。在E企研究院的測(cè)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(xiě)測(cè)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(pán)順序讀性能，每秒的讀帶寬約為230MiB/s，且在隊(duì)列深度為1時(shí)，就獲得最大帶寬，最佳平均延遲為希捷Exos X16氦氣硬盤(pán)順序?qū)懶阅?，每秒的?xiě)帶寬約為230MiB/s，且在隊(duì)列深度為1時(shí)，就獲得最大帶寬，最佳平均延遲為從測(cè)試結(jié)果可以看出，希捷Exos X16氦氣硬盤(pán)具有均衡的吞吐能力，即在64KB尺寸數(shù)據(jù)塊下，其讀寫(xiě)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(xiě)性能的40%，相對(duì)于3.5英寸7200RPM的大容量硬盤(pán)而言，是一個(gè)不錯(cuò)的性能。

　　此外，影響硬盤(pán)順序讀寫(xiě)性能的影響因素還有測(cè)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(cè)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(xiě)性能。我們測(cè)試所獲得的228MiB/s的順序讀寫(xiě)性能，與希捷官網(wǎng)公布的249MiB/s順序讀寫(xiě)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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