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应用环境决定设计方向,希捷8TB企业级硬盘解析
  • 2016/1/8 15:11:07
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:电脑报
  • 作者:
【电脑报在线】虽然固态硬盘相对机械硬盘拥有速度快、功耗低、体积小的优势,但同样价格的情况下,固态硬盘的存储密度和寿命还是没法和传统机械硬盘相比,不只是消费级应用是这样


产品规格

型号:ST8000NM0055

容量:8TB

接口:SATA 6Gbps

转速:7200rpm

缓存:256MB

格式:512E

运行温度:60℃

平均运行功率:小于10W

参考价格:???

 

       虽然固态硬盘相对机械硬盘拥有速度快、功耗低、体积小的优势,但同样价格的情况下,固态硬盘的存储密度和寿命还是没法和传统机械硬盘相比,不只是消费级应用是这样,企业级应用一样如此。因此,在大容量企业级硬盘的研发方面,硬盘大鳄们从来没有停止过,目前希捷最新的ST8000NM系列海量企业级硬盘总容量已经高达8TB,我们手中这款ST8000NM0055,则是采用SATA 6Gbps接口、512E高级格式的主流型号。

       另外,不少朋友虽然玩DIY很多年,但只是知道企业级硬盘更靠谱或性能更好,但企业级硬盘和普通消费级桌面硬盘到底不同在哪里?借着本次体验ST8000NM0055的机会,就和大家一起来仔细分析一下。

为了大容量,厂商各显神通

       虽然固态硬盘这一两年来容量/价格比一直在攀升,买块500GB的中高端消费级固态硬盘也不到千元,但和机械硬盘相比,依然是小巫见大巫,希捷、西部数据、HGST(西部数据子公司)这几家老牌硬盘厂商的企业级硬盘已经做到了6TB~8TB的超大容量,特别是希捷,在推出6TB企业级硬盘的四个月后,就发布了8TB的产品,走在了业界前列。

       当然,和固态硬盘简单地堆闪存颗粒(颗粒的存储密度则取决于闪存厂商的工艺)、升级主控就能增加容量不同,机械硬盘每次实现容量的突破,都是一次对厂商综合技术实力的考验。

       在6TB时代,HGST通过密封充氦的技术,在一个硬盘机身里塞进了7张800GB的盘片,从而实现总容量6TB的总容量;西部数据则是通过提升磁密度,把每张盘片的容量提升到了1.2TB从而实现5盘片6TB的荣容量;希捷的方法是在硬盘上使用顶盖附加式马达、湿度传感器、改进的硬盘斜坡加载技术,从而在机身中放入了6张单碟1TB的盘片。大家为了大容量的实现可谓是各显神通了。


采用SMR技术的希捷8TB归档硬盘

       到了8TB时代,希捷推出的8TB归档硬盘则采用了叠瓦式磁记录(SMR)技术,而在企业级的8TB硬盘产品上,希捷为了稳定起见,并没有采用SMR技术。虽然官方并没有公布技术细节,但6张盘片,单碟容量高达1.33TB是肯定的事。

 

企业级硬盘也有这些分类

 

接口

格式化

加密

Enterprise Capacity 3.5 HDD

SATA 6Gbps

512E

SAS 12Gbps

4KN

SED

       我们手中这款ST8000NM0055隶属于希捷企业级硬盘EnterpriseCapacity 3.5系列,在这个系列下,目前一共有8款产品,它们在接口、格式化和加密功能上有所区别。其实,在三方面有差别,而每一方面有两种可能,从排列组合的方式就能计算出会有8款产品(23=8)。

       接口方面,有采用SATA6Gbps和SAS 12Gbps两种可选,适配的主板或RAID卡当然会不一样。格式化方面,有512E和4KN可选,512E是逻辑层模拟512Byte扇区(物理层是4KB扇区),而4KN是指物理层和逻辑层都是4KB扇区,两者在性能、磁盘空间利用率和兼容的软硬件方面有些差别。加密则包括没有加密和使用SED(自加密)功能,企业级硬盘嘛,数据保密还是很重要的。

       ST8000NM0055这一款8TB企业级硬盘采用了SATA 6Gbps接口,支持512E格式化,没有带SED加密,算是这8款8TB企业级硬盘中的“普及款”。尽管是“普及款”,它也相对上一代的6TB产品明显提升了磁密度(达到单碟1.33TB)、数据缓存(翻倍)、能效比(功耗低于10W),可谓容量和性能都有升级。

 

延伸阅读:512E格式化到底是个啥?

       前面提到希捷新的企业级硬盘有采用512E和4KN两种格式化的分类,其中512E是指逻辑层上模拟512Byte扇区,而物理层是原生的4KB扇区;4KN则指逻辑层与物理层都是4KB扇区。那这两种哪一种更好?

       对于玩家来说,4KB对齐的概念不用再多解释了吧?早在当年机械硬盘开始炒作4KB对齐的概念时,大家都已经做了深入的了解了,无非就是把逻辑层每4KB一个的扇区与硬盘物理层每4KB一个的扇区进行对齐,从而在读写数据时不会跨扇区操作,增加操作的次数,从而导致读写性能降低。

    其实使用4KB扇区还有另外几个好处,那就是随着ECC位数的减少,它对磁盘空间的利用率也达到了97%,远远高于传统硬盘512Byte扇区的88%。同时,4KB扇区相对于512Byte扇区来说,扇区分辨率要低一些,ECC代码更长,纠错难度更低,可靠性也更高,更何况多数应用管理的都是大数据块,比512Byte要大得多。

       既然使用4KB扇区有诸多好处,为什么512E硬盘还要从逻辑层上去模拟512Byte扇区?答案就是过渡和兼容,算是一种对现有软硬件设备的妥协(对于一个企业来说,不可能因为升级了几块硬盘就把整套服务器系统都换掉吧……),等到所有条件都具备后,4KN(物理层和逻辑层都是4KB扇区)的硬盘就会全面取代过渡产品。当然,512E硬盘的逻辑扇区与物理扇区有可能在使用时出现4KB未对齐的情况(小于4KB的离散数据),这时就会影响到硬盘的性能,只不过在现在主流应用中,这样的情况是小概率事件,所以影响不会很明显。

本文出自2016-01-04出版的《电脑报》2016年第01期 E.硬件DIY
(网站编辑:pcw2013)


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