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氦氣硬盤和普通硬盤的區別 氦氣硬盤是什么，和普通硬盤的區別在哪兒( 二 )

普通硬盤氦氣硬盤


雖然我們的測試是在關閉寫緩存（Write Cache Disable， WCD）的情況下進行， Exos X16的隨機寫性能依然保持在較高水平（大約是隨機讀性能的2.5倍）， 因為此時高速寫緩存功能會利用盤片上的特定區域作為寫入log， 將隨機寫轉為順序寫， 然后在相對空閑時， 再將此區域的數據寫入到盤片相應區域 。 這有些類似數據庫中的對應功能 。 現在， 這一技術已廣泛集成在近幾代的希捷硬盤產品之中 。

氦氣硬盤和普通硬盤的區別 氦氣硬盤是什么，和普通硬盤的區別在哪兒

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02、均衡的順序讀寫性能
順序讀寫性能是衡量大容量硬盤產品性能的兩個關鍵因素 。 在測試硬盤的順序讀寫性能時， 所采用的數據塊大小會影響其順序讀寫性能 。 并且， 在實際應用中， 應用所產生的數據塊大小尺寸并不一定嚴格相同， 同時也受文件系統尺寸的影響 。 在E企研究院的測試中， 我們常用Windows系統中NTFS的常用尺寸——64KB， 即在本次順序讀寫測試中， 數據塊尺寸均為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0.27ms


【氦氣硬盤和普通硬盤的區別 氦氣硬盤是什么，和普通硬盤的區別在哪兒】希捷Exos X16氦氣硬盤順序寫性能， 每秒的寫帶寬約為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0.27ms
從測試結果可以看出， 希捷Exos X16氦氣硬盤具有均衡的吞吐能力， 即在64KB尺寸數據塊下， 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 。
需要注意的是， 通常硬盤的讀寫性能有“外圈”和“內圈”之分 。 這是因為在相同轉速下相同時間內， 盤片外圈移動的速度是要大于內圈的， 這也意味著其性能要優于內圈 。 而在E企研究院的測試結果中， 采用的綜合性能， 即外圈與內圈性能相綜合后的平均性能 。 這也是實測性能與官方最大性能出現一定差距的原因 。
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據塊尺寸， 例如本次所使用的是64KB大小數據塊 。 一般而言， 測試所用數據塊尺寸越大， 意味著更好數值的順序讀寫性能 。 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基于更大尺寸的數據塊， 如256KB或者512KB 。
03、更高性能， 更低功耗
相比于非氦氣密封硬盤， 在相同轉速下， Exos X16的功耗更低；而相似功耗條件下， Exos X16的性能又更好 。 具體對比如下表所示：


Exos X16氦氣硬盤與非氦氣硬盤的Exos 7E8、早期的Terascale系列硬盤對比
從上表的對比可以看出， 同樣都是7200RPM規格， Exos X16的容量要大得多， 是Exos 7E8的兩倍（Exos E系列最大容量8TB） 。 不僅容量大， 性能還更好一些， 且功耗更低 。 相比于Exos 7E8， Exos X16不管是在閑置功耗還是運行功耗上， 都要低2W以上 。
每個硬盤低2W， 可能對于大多數用戶而言， 并沒有太大的區別 。 但是， Exos X16主要面向的是云計算等擁有大規模數據中心的用戶市場 。 在一個動輒數萬臺服務器的數據中心內， 功耗每低一度都意味著巨大的成本節省 。 舉例來說， 一臺標準2U服務器可部署8個3.5英寸硬盤， 以擁有3萬臺服務器規模的數據中心計算， 每小時就能節省480度電， 每年能節省超過420萬度電 。
同時， 更低的功耗還意味著更低的散熱成本 。 出于對數據中心低PUE的追求， 以及用戶的綠色環保等社會責任感， 越來越多的數據中心用戶開始不斷探索新的節能方法 。 比如阿里巴巴在張北數據中心內開始探索實踐浸沒式液冷等技術， 以最大化利用自然冷源進行散熱， 降低在散熱方面的能耗 。


阿里巴巴在OCP China Day上展出的浸沒式液冷方案， 整臺服務器都放置在定制的密封機柜中， 一個機柜可容納數臺服務器
浸沒式液冷意味著所有服務器組件都浸泡在散熱液體內， 以Exos X16為代表的氦氣密封硬盤具有天然的優勢， 可直接用于浸沒式液冷 。
關于氦氣硬盤的幾個知識點：
第一、  目前業界最高容量硬盤為12TB， 是HGST剛剛推出的氦氣密封式硬盤 Ultrastar He12 。
第二、  氦氣密封式硬盤全球出貨量已達1200萬片 。
第三、  氦氣密封式硬盤， 顧名思義硬盤為全密封結構， 內部填充氦氣 。

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