2019年6月初，希捷面向企業級、云計算及超大規模數據中心市場發布了一款新的硬盤——銀河Exos X16系列16TB企業級氦氣硬盤。用幾個關鍵詞可以概括這款產品的特點：氦氣密封、7200RPM、3.5英寸、低功耗的16TB大容量硬盤。

　　E企研究院用于測試的16TB容量氦氣密封硬盤盡管單個SSD的最大容量已經超過了硬盤（HDD），但是那種容量點的SSD在價格上明顯超出大多數用戶的接受能力。所以在大容量市場，3.5英寸硬盤仍具有明顯的優勢，例如在去年的“數字中國萬里行”活動中，多個超大規模數據中心里的服務器都配置了10TB級別的硬盤。

　　在超大規模數據中心，3.5英寸硬盤的數量可以百萬片計，如果每個硬盤的功耗可以降低1瓦（W），一年節省的耗電量就可以達到上百萬度。為了降低能耗，有些大容量硬盤會采用5400RPM或者5900RPM的轉速。然而，降低轉速是以性能為代價的，譬如5900RPM硬盤的平均延遲比7200RPM慢1ms左右，配套的平均尋道時間則可以慢3ms以上。

　　高性能與低功耗如何可以兼得呢？氦氣密封硬盤就是答案。因為氦氣比空氣密度低，盤片旋轉時遇到的阻力較小，可以保持較高的轉速；阻力較小的另一個好處是盤片轉動平穩，從而可以在相同空間內塞入更多的盤片，也意味著獲得更大的容量。所以Exos X16的轉速為7200RPM，相比Exos E系列硬盤（同樣7200RPM），容量更大，而功耗更低。

　　盡管現在硬盤主要面向大容量存儲市場，小塊數據的隨機讀寫性能已基本不作為其考量因素，但我們還是測試了4K數據塊的隨機寫性能，其結果如下：希捷Exos X16氦氣硬盤4K隨機寫性能——440 IOPS左右，且最佳延遲極低，僅為2ms。相比隨機讀性能，高出數倍為什么隨機寫性能是隨機讀性能的數倍？測試后期，E企研究院就這一問題咨詢了希捷工程師，主要原因在于其內的高級寫緩存，用于加速隨機寫，即將隨機寫數據先寫入到高級寫緩存之中，然后再擇機寫入到盤片之中，這顯然有助于隨機寫性能，延遲當然也就低得多。

　　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。

　　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。

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