申耀的科技观察 · 2022年09月14日 · 山东

OptiNAND技术“加持”之下,西部数据20TB HC560 HDD有何表现?

2020年,国家在《关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》中,首次将数据与土地、资本、劳动力并列为关键生产要素,并提出加快培育数据要素市场的愿景,此举可谓意义重大。

背后的原因是,当下中国企业正从数字化走向智能化,因此对数据的挖掘和利用,更需要将整个数据进行全生命的周期管理,将数据真正转化为业务的成功。

但也要看到,在此过程中要存储不断增长的海量数据,并从数据中挖掘价值的愿景与企业所面临的现实之间仍有不可逾越的“鸿沟”,包括数据爆炸、多云环境、成本高昂、数据架构陈旧等因素,导致数据红利的释放依然面临着很多的挑战。

在此背景下,去年11月西部数据基于OptiNAND技术推出了20TB大容量的Ultrastar DC HC560 HDD。

这款HDD硬盘采用了可靠的ePMR和CMR技术,并通过9张碟片,使单碟容量高达2.2TB,实现了20TB的大容量。此外它还拥有业内首创的三阶寻轨定位系统(TSA)和HelioSeal技术等领先技术,可以说为整个市场带来了一种大容量、高性能和高可靠性的存储解决方案,能够更好地满足当下及未来指数级增长的数据存储需求。

正所谓“百闻不如一见”,“加持”了OptiNAND技术的西部数据20TB HC560 HDD究竟表现如何?更为关键的是,从这款全新发布的HDD企业级硬盘中,我们又能看到存储介质领域有哪些新的演进和创新趋势呢?今天,就让我们一起来“盘一盘”它。

数据爆炸背后的三重新挑战

众所周知,在疫情“新常态”下,人们的工作方式和生活消费习惯已经悄然发生改变,在线教育、在线医疗、在线购物等新需求快速的增加,在推动企业数字化转型加速度的同时,也让数据呈现出了爆炸式的增长。根据IDC白皮书预测,2018年至2025年中国的数据量将以30%的年平均增长速度领先全球,预计在2025年中国的数据量将增至48.6ZB,全球占比高达27.8%,中国也将成为全球数据量最大的区域。

事实上,数据的快速增加,无论是对企业还是数据中心,无疑都带来了前所未有的挑战,主要表现存储架构、性能和成本等几个维度,具体而言:

首先,从存储架构看,第三方的数据显示,2018年全球产生的数据量是32ZB,预计2023年会达到103ZB。但是其中,2018年被保存下来数据只有 5ZB,占比不足16%;预计2023年 12ZB,占比 12%,这意味着会有越来越多的数据没有办法保留下来,这背后很重要的一个因素就是存储能力增长没有办法追赶上数据的增长,而制约的主要原因其实就是目前传统的存储架构无法实现存储容量的有效提升。

其次,从存储性能看,极致性能需求和稳定可靠的存储服务能力正在变成刚需。例如,银行核心系统、证券交易系统,医院HIS、制造业MES、ERP系统都要求存储系统能够提供高吞吐量、低延时的性能。此外,越来越多场景化需求以及在突如其来的疫情冲击下,存储设备的稳定性之于企业的业务连续性也有着十分重要的价值和意义。

再而,从存储成本看,海量数据存储在导致企业存储成本快速上升的同时,更让数据流失和数据管理混乱的问题逐渐暴露。数据表明,目前企业运营中的数据只有56%能够被及时捕获,而这其中仅有57%的数据得到了利用,也就是仅有32%的企业数据价值能够被激活,这也意味着大部分企业只能被迫在数据的成本与价值中间作出无奈的妥协。

由此可见,随着数字经济发展成为“新常态”,企业要释放数据潜力,那么无论是存储容量、存储性能,存储成本等难题都会成为企业数字化转型过程中“拦路虎”,化解这种挑战可以说是“刻不容缓”,而为了追逐更大容量的存储,以及 GB/$成本,无论是SSD盘,还是传统HDD盘的提供商都在努力,希望最大化的满足千行百业存储的需求。

也正是洞察到这种变化,作为全球存储行业领导者的西部数据,一直以来就不断坚持技术创新和突破,不断赋能行业用户挖掘数据价值。去年11月,西部数据正式宣布推出突破传统存储界限的全新闪存增强型磁盘架构设计——OptiNAND技术,它不仅集成了 iNAND UFS (通用闪存存储)、EFD (嵌入式闪存盘)与旋转型磁碟介质,同时还对固件算法和SoC(单芯片系统)进行了革新,由此打造出了全新的磁盘架构设计,能够为HDD企业级硬盘带来更大容量、更优性能以及更高的可靠性,而基于OptiNAND技术推出的西部数据20TB HC560 HDD就是其首款“代表作”。

“盘一盘”20TB HC560 HDD

接下来我们就正式进入“开箱”环节,一起看看西部数据HC560 20TB 企业级硬盘的外观、参数、性能、散热等方面的表现,以及采用了OptiNAND技术的西部数据HC560 HDD硬盘究竟和传统的机械硬盘有何区别?

首先,在外观和参数方面,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘依然是比较“工业风”的硬核设计,采用了和HC530、HC550一样的氦气盘体,正面是比较醒目的容量标识、产品型号和序列号等产品信息,最下面也标注了这款HDD硬盘的定位——即面向数据中心的大容量硬盘。此外,西部数据给这款硬盘在盘体的两端还加上了防磕碰的保护设计以及采用了新的连接器,由此也使得HC560 20TB 企业级硬盘的密封性有所增强。同时,在参数方面,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘通过采用9张碟片,同时单碟面密度提高到了2.2TB,使得硬盘的总容量提升到了20TB,同时它也保持着7200RPM转速、512MB缓存、氦气密封等优势。

值得一提的是,由于加持了“OptiNAND”技术,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘不仅是一款大容量HDD硬盘,更在延迟和数据安全性方面的能力也得到了强化,同时这款硬盘更继承了西部数据Ultrstar系列的高质量稳定性等特点,包括支持每年高达550TB的写入工作负载;MTBF(平均无故障工作时间)达到了250万小时;年度故障率(AFR)更能够保持在0.35%;在此基础上,西部数据同样也为这款全新的硬盘也提供了五年的质保,可以说无论是对于何种规模的企业,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘都能够帮助企业构建非常灵活的高密度、大容量的存储系统,助力行业客户更好的应对来自数据爆发的挑战。

其次,在性能方面,在使用HDTune顺序读写的基准测试中,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘在顺序速度表现方面可谓十分的优秀,最高读取速度286.5MB/s,最高写入速度为282.9MB/s,平均读写速度方面也有了显著的提升,为228.2MB/s;此外其读取存取时间也仅为11.8ms。不仅如此,由于有着512MB缓存的加持,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘写入存取时间也到达了0.444ms,有点“快如闪电”的意思。

除了基准测试之外,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘在其他测试中同样表现优异,其中在8M随机寻道测试中,其读取速度也高达130.595MB/s,可见无论是顺序读写还是随机读写,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘都实现了“质”的提升,相信随着西部数据HC560 20TB 企业级硬盘的进一步的应用,无疑也可以帮助更多的企业实现数字化转型的加速,并最大化的释放海量数据的潜能。

最后,在散热方面,在环境温度20度,且经过五轮高强度的测试之后,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘也抗住了挑战,硬盘整体温度仅为31度,因此即使在外部温度变高或者炎热的夏天,其温度也能控制在一个比较合理的范围之内。

不难看出,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘无论是在容量、性能乃至散热方面的表现都是超出预期的。而在这背后,也正是西部数据在存储介质领域“与时俱进”、积极响应企业需求、跟随新时代不断进化和创新的具体体现,相信这种技术的前瞻力和创新力,一定也能够为包括“小”到个人工作室或者中小型企业,“大”到中大型企业乃至各地“新基建”建设中的数据中心,贡献出更多的价值和力量。

深度解读“OptiNAND”技术

回头来看,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘之所以有如此出色的表现,其实也和“OptiNAND”技术有着直接的关系,全新的“OptiNAND”技术将传统的HDD与iNAND嵌入式闪存器进行集成,并对固件算法和单芯片系统进行了创新性的改进,由此让这款产品的存储能力获得了多维度的优化,我们可以从一下几个维度来做观察:

第一,在存储容量方面,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘首次实现了OptiNAND 技术与三阶寻轨定位系统(TSA)技术相结合,由此实现了更大的TPI(每英寸磁道)数量和更高的面密度,无需增加磁头或磁碟即可增加容量。不仅如此,OptiNAND 技术还将硬盘内部元数据存储从磁碟表面转移至iNAND,在增加用户数据在旋转型介质上的总体可用面积的同时,也为用户释放了更多的磁盘空间并实现了更快的数据访问速度。

第二,在性能提升方面,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘通过OptiNAND技术,降低了ATI(相邻磁道干扰)以及写缓存刷新频率,由此缩短了延迟,提高了性能。具体来说,OptiNAND 技术可以通过在iNAND中记录扇区级别的写入操作,消除过多的刷新,让相邻磁道可以更靠近,在提高内部磁盘效率的同时,也不会对性能造成降低。在此基础上,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘还采用了CMR(叠瓦式磁记录)格式,进一步增强性能表现。

第三,在安全可靠性方面,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘借助OptiNAND 技术,还能够在发生紧急断电(EPO)时,相较于将数据刷写到DRAM的前代HDD,还能安全地将约50倍的用户数据刷写至iNAND并保留。在此基础上,借助西部数据闪存增强型硬盘的垂直集成供应、设计、开发、测试和认证方面的独特能力,也能强化这款采用全新架构设计的硬盘的可靠性。

也正因此,在OptiNAND 技术的“加持”之下,西部数据HC560 20TB 企业级硬盘在市场上大获成功,而今年西部数据又再接再厉,在今年6月宣布推出22TB Ultrastar HC570 HDD和26TB Ultrastar HC670 UltraSMR HDD,再一次将HDD的存储容量推到了一个全新的高度。

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