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)。
![]()
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶(hù)上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.