魔彩盒制霸存儲(chǔ)！希捷銀河Exos M 30TB硬盤(pán)首測(cè)

生成式AI的爆炸式發(fā)展讓以往容易被忽略的存儲(chǔ)問(wèn)題站在了前臺(tái)——相比于龐大的算力需求，存儲(chǔ)需求大有超越之勢(shì)，甚至被稱(chēng)作AI時(shí)代的大基建——人工智能通過(guò)學(xué)習(xí)大量的數(shù)據(jù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成各種內(nèi)容，如文本、圖像、音頻、視頻等，而其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是幾何規(guī)模的爆炸式增長(zhǎng)，所以，提高存儲(chǔ)容量是最為迫切的事情。希捷作為全球存儲(chǔ)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是最有發(fā)言權(quán)的。早在2013年SMR大行其道之時(shí)，希捷就已經(jīng)將目光投向了更為先進(jìn)的存儲(chǔ)技術(shù)——HAMR，而今天銀河Exos M 30TB硬盤(pán)的出現(xiàn)，就是基于HAMR這個(gè)前沿技術(shù)的具體成果。

單碟破3TB！魔彩盒的奧秘

HAMR即熱輔助磁記錄技術(shù)，通過(guò)像激光燈一樣加熱磁頭來(lái)實(shí)現(xiàn)更大單碟磁密度，這和SMR疊瓦式技術(shù)有著本質(zhì)區(qū)別。希捷將包含HAMR在內(nèi)的技術(shù)集成命名為魔彩盒技術(shù)平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)磁存儲(chǔ)介質(zhì)的更高密度、更強(qiáng)的可擴(kuò)展性和更低的總體擁有成本。

魔彩盒技術(shù)平臺(tái)不僅僅只有HAMR技術(shù)，它匯聚了一系列突破性的存儲(chǔ)技術(shù)，將材料和記錄技術(shù)融匯實(shí)現(xiàn)全面的創(chuàng)新，目前磁盤(pán)的單碟密度已經(jīng)達(dá)到了3TB的水準(zhǔn)，根據(jù)希捷的技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖來(lái)看，未來(lái)還要實(shí)現(xiàn)單碟4TB甚至5TB以上的存儲(chǔ)密度，這將進(jìn)一步推動(dòng)磁介質(zhì)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

希捷魔彩盒的四大核心技術(shù)

希捷魔彩盒平臺(tái)是熱輔助磁記錄（HAMR）技術(shù)的集大成者，比如讓單碟容量輕松突破3TB大關(guān)，并為未來(lái)40TB、50TB甚至更高容量硬盤(pán)鋪平道路。這不僅僅是一次容量升級(jí)，更是存儲(chǔ)行業(yè)的一次革命性飛躍。

鐵-鉑超晶格介質(zhì)：讓數(shù)據(jù)位“小而穩(wěn)”的秘密

要實(shí)現(xiàn)更高的存儲(chǔ)密度，就必須把每個(gè)數(shù)據(jù)位做得更小。但物理學(xué)告訴我們：顆粒越小，越容易受熱擾動(dòng)而翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。傳統(tǒng)介質(zhì)材料已經(jīng)走到極限。希捷的解決方案是采用全新的鐵-鉑超晶格結(jié)構(gòu)。這種層層疊疊的原子級(jí)合金大幅提升了介質(zhì)的磁矯頑力，讓極小的磁顆粒也能牢牢鎖住數(shù)據(jù)。即使在高溫環(huán)境下，也能保持極高的穩(wěn)定性。這項(xiàng)技術(shù)讓硬盤(pán)敢于使用更小的顆粒，實(shí)現(xiàn)前所未有的面密度，同時(shí)數(shù)據(jù)可靠性絲毫不打折扣。

等離子寫(xiě)入器：納米級(jí)“熱筆”精準(zhǔn)落墨

新介質(zhì)雖然穩(wěn)，但也變得“更硬”，普通磁頭已經(jīng)無(wú)法寫(xiě)入數(shù)據(jù)。這時(shí)候就需要HAMR的核心武器——等離子寫(xiě)入器登場(chǎng)。它內(nèi)置一個(gè)納米光子激光器，發(fā)出光脈沖后，通過(guò)光子漏斗和量子天線(xiàn)，將能量聚焦成直徑僅35納米的微小光斑。介質(zhì)局部瞬間被加熱到400℃以上，磁性暫時(shí)降低，磁頭輕松完成寫(xiě)入；不到2納秒，溫度又迅速降回常溫，避免影響周邊數(shù)據(jù)。這種“瞬熱瞬冷”的精準(zhǔn)操作，不僅解決了高密度寫(xiě)入難題，還巧妙控制了散熱，讓硬盤(pán)長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行也游刃有余。

第7代自旋電子讀取器：捕捉最微弱的磁信號(hào)

寫(xiě)入再小的數(shù)據(jù)，如果讀不出來(lái)就毫無(wú)意義。隨著顆粒縮小，磁信號(hào)變得越來(lái)越微弱，傳統(tǒng)讀取頭已經(jīng)力不從心。魔彩盒搭載了全球最小、最靈敏的第7代自旋電子讀取器。它采用先進(jìn)的量子技術(shù)，能精準(zhǔn)感知納米級(jí)磁場(chǎng)變化，即使在超高密度軌道上，也能快速、準(zhǔn)確地將數(shù)據(jù)讀出。這項(xiàng)技術(shù)與寫(xiě)入器高度集成，確保了整個(gè)讀寫(xiě)鏈路的完美平衡。

12nm集成控制器：整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”

要讓以上所有尖端部件和諧共舞，需要一個(gè)強(qiáng)大而高效的指揮中心。希捷為此量身打造了12nm制程的專(zhuān)用片上系統(tǒng)（SoC）控制器。相比上一代，它性能提升了3倍，能更快處理數(shù)據(jù)、更精確控制磁頭定位，還優(yōu)化了功耗和安全性。正是這個(gè)“小芯片”，讓魔彩盒的全部潛力得以充分發(fā)揮。

正是這四大技術(shù)的完美協(xié)同，讓魔彩盒不僅容量暴增，每TB功耗降低60%（從10TB的Exos X10升級(jí)到30TB的Exos M硬盤(pán)）、碳排放減少55%，還保持了企業(yè)級(jí)硬盤(pán)一貫的可靠與耐用。

單盤(pán)30TB初體驗(yàn)

打開(kāi)Diskinfo可以看到希捷銀河Exos M 30TB硬盤(pán)的基本信息，型號(hào)為ST30000NM004K，標(biāo)稱(chēng)容量達(dá)到了30000GB（1000進(jìn)制），其采用標(biāo)準(zhǔn)SATA接口，為低成本部署超大容量存儲(chǔ)提供更多便利。

希捷銀河Exos M 30TB采用SATA接口

當(dāng)然了，SATA硬盤(pán)的S.M.A.R.T信息監(jiān)控、NCQ原生隊(duì)列等技術(shù)要素一應(yīng)俱全，注意Streaming，這是專(zhuān)為連續(xù)大塊數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)的擴(kuò)展命令集，屬于 ATA-8/ACS 標(biāo)準(zhǔn)中的可選特性，它允許主機(jī)（操作系統(tǒng)或軟件）指定每個(gè)流操作的實(shí)時(shí)性能要求，尤其是針對(duì)視頻流需求大有裨益。

Diskinfo磁盤(pán)信息

磁盤(pán)管理界面下顯示它的容量為2739.98GB，這是因?yàn)橄到y(tǒng)是以1024進(jìn)制計(jì)算的結(jié)果。

磁盤(pán)管理

使用NTFS格式化后，可用空間為27.2TB——此為NTFS文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)開(kāi)銷(xiāo)占據(jù)了一部分空間，使用XFS格式化是27.93TB、ext4則是27.84TB（日志 + inode 表預(yù)留占用）、Btrfs則是27.80TB（元數(shù)據(jù) + 子卷預(yù)留占用），ZFS（單盤(pán)）則是27.75TB（取決于 ashift、recordsize 等），所以不同格式下都有不等的磁盤(pán)占用。

格式化容量

基礎(chǔ)讀寫(xiě)性能，在DiskMark下，順序讀速度達(dá)到了293.54MB/s、順序?qū)懭胨俣纫策_(dá)到了279.89MB/s，這已經(jīng)是當(dāng)下機(jī)械硬盤(pán)的速度極限了。

DiskMark測(cè)試

換用TxBench測(cè)試，希捷銀河Exos M 30TB硬盤(pán)的讀取速度達(dá)到了256.525MB/s、寫(xiě)入速度則是291.513MB/s——不同軟件的讀寫(xiě)算法不同，結(jié)果也會(huì)略有差異。

TxBench測(cè)試

Atto Benchmark下，寫(xiě)入速度最高可以達(dá)到275MB/s左右、讀取速度則可以穩(wěn)定在275MB/s~278MB/s的水平。

Atto Benchmark測(cè)試

HD Tune Pro軟件中，基準(zhǔn)測(cè)試讀取速度平均為209.8MB/s，外圈最高速度突破了288.3MB/s，內(nèi)圈速度也達(dá)到了116.6MB/s；

HD Tune Pro基準(zhǔn)測(cè)試讀取

基準(zhǔn)測(cè)試寫(xiě)入平均速度為215.5MB/s，外圈最高可以達(dá)到289.8MB/s，內(nèi)圈寫(xiě)入速度也有126.7MB/s，另外注意響應(yīng)時(shí)間僅為5.24ms；

HD Tune Pro基準(zhǔn)測(cè)試寫(xiě)入

HD Tune Pro隨機(jī)讀取測(cè)試中，希捷銀河Exos M 30TB硬盤(pán)表現(xiàn)良好；

HD Tune Pro隨機(jī)存取讀取測(cè)試

值得注意HD Tune Pro隨機(jī)存取寫(xiě)入測(cè)試，希捷銀河Exos M 30TB硬盤(pán)的4K隨機(jī)寫(xiě)入可以達(dá)到3.6MB/s；

HD Tune Pro隨機(jī)存取寫(xiě)入測(cè)試

HD Tune Pro附加測(cè)試讀取中，希捷銀河Exos M 30TB外圈順序讀取速度為251MB/s、中圈順序讀取速度231MB/s、內(nèi)圈順序讀取速度117MB/s；

HD Tune Pro附加測(cè)試讀取

HD Tune Pro附加測(cè)試寫(xiě)入，希捷銀河Exos M 30TB外圈順序?qū)懭胨俣葹?51MB/s、中圈順序?qū)懭胨俣?31MB/s、內(nèi)圈順序?qū)懭胨俣?18MB/s；

HD Tune Pro附加測(cè)試寫(xiě)入

最后是HD Tune Pro文件基準(zhǔn)測(cè)試，文件長(zhǎng)度設(shè)置為1000MB，順序讀取速度達(dá)到了274MB/s、順序?qū)懭胨俣纫灿?70MB/s的水平，表現(xiàn)優(yōu)秀。

HD Tune Pro文件基準(zhǔn)測(cè)試

希捷銀河系列硬盤(pán)是可以實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)全年無(wú)休的工況，且多應(yīng)用于RAID 陣列、NAS 集群、云存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，主打全時(shí)耐用、功能全、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，這是和其他硬盤(pán)的顯著區(qū)別。

需要特別說(shuō)明，希捷銀河Exos M 30TB硬盤(pán)規(guī)格為3TB×10盤(pán)片設(shè)計(jì)，它的復(fù)雜性遠(yuǎn)超以往、技術(shù)含量也是業(yè)界獨(dú)一份的存在，尤其是魔彩盒基于HAMR熱輔磁技術(shù)，目前尚無(wú)任何競(jìng)品可與之相提并論——長(zhǎng)達(dá)十余年的前瞻技術(shù)開(kāi)發(fā)，讓希捷在AI需求狂潮的當(dāng)下更具優(yōu)勢(shì)。