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希捷 Exos M 30TB 评测:HAMR 存储密度

企业版  ◇  硬盘

希捷 Exos M 30TB 是公司最新的高容量企业级 HDD,旨在满足人工智能、超大规模存储和数据密集型云环境日益增长的需求。作为业界首款单碟容量达 3TB 的硬盘,Exos M 以常见的 30 英寸外形实现了 3.5TB 的超大原始存储容量。

希捷 Exos M 30TB 正面视图

Exos 家族的这款最新产品,其重点不仅仅在于容量。它基于希捷 Mozaic 3+ 平台打造,旨在实现更高的能效、更佳的散热性能和更佳的长期可持续性,同时保持向后兼容性。这些优势使得 Exos M 对于注重可扩展性和效率的现代企业部署尤为引人注目。

我们在实验室中收到了几块 Exos M 30TB 硬盘,以测试这款新硬盘在混合工作负载下的性能。尽管它针对超大规模和 AI 用例进行了优化,但我们仍对其进行了标准的消费级和企业级 HDD/SSD 基准测试,以评估其在各种场景下的实际表现。

希捷 Exos M 30TB 功能

Exos M 30TB 秉承多年企业级开发经验,在 3 个盘片上实现了单碟 10TB 的容量配置,实现了盘片密度的突破。这在不增加驱动器物理尺寸的情况下实现了 30TB 的总容量,使高密度存储阵列无需更改基础设施即可垂直扩展。

只需查看标签,就能发现这款硬盘的与众不同之处。硬盘上清晰地印有“1 类激光产品”的警告,这无疑表明这是一款基于 HAMR 技术的硬盘。容量飞跃背后的真正魔力在于希捷的 Mozaic 3+平台,它利用 HAMR(热辅助磁记录)技术,将面密度提升到超越传统 CMR 极限的水平。HAMR 使用精密激光瞬间加热介质表面,从而能够以更高的精度将数据写入更小的区域。这使得单碟 3TB 以上的容量设计以及更高的容量得以大规模实现。我们在 HAMR 期间详细探讨了这一突破。 播客#124 邀请希捷的 Colin Presly 参与,我们讨论了 HAMR 的长期路线图和技术演变。

希捷 Exos M 30TB 防静电包装

电源效率是主要关注点。希捷声称,与传统企业级 HDD 相比,其每 TB 电源效率高达三倍,这意味着可以显著节省大规模的电力和散热预算。该硬盘还具有更佳的散热性能,有助于减少在密集部署环境中对额外冷却的需求。

从兼容性角度来看,Exos M 采用与前代 Exos 型号相同的外形尺寸、接口和散热要求,因此易于跨现有平台部署。内部方面,该硬盘凭借其坚固的构造和持续的吞吐量优化,为数据中心工作负载保持了高可靠性和一致性。

希捷 Exos M 30TB 后视图

可持续性也是一个关键主题。希捷表示,Exos M 比同类产品使用了更多可回收和可再生材料,在不牺牲可靠性和性能的前提下,有助于实现企业的可持续发展目标。此外,它还内置了安全性,Seagate Secure 提供板载数据保护,以保护敏感工作负载。

希捷 Exos M 30TB 可靠性

Exos M系列秉承希捷为关键任务、始终在线环境打造硬盘的优良传统。它集成了超过90%来自以往企业级设计中经过验证的组件,从而降低了生产环境中未经测试的变量带来的风险。

希捷 Exos M 30TB SATA 连接

与 Exos 企业级产品线中的其他硬盘一样,30TB 型号的额定平均无故障时间 (MTBF) 为 2.5 万小时,并提供五年有限保修。这些数字使其与超大规模和数据中心环境中使用的其他关键任务硬盘保持一致,这些环境中持续正常运行是核心要求。

规格

下表概述了 Seagate Exos M 30TB 的主要技术规格,包括其性能能力、物理特性、功率要求、可靠性指标以及企业级部署支持的技术。

规格 信息
产品名称 Exos M
容量 30TB
标准模型 希捷即时安全擦除 (ISE) - 512e (ST30000NM004K)
CMR
氦密封驱动设计
超级平价
低卤素
PowerChoice™ 空闲电源技术
PowerBalance™ 功率/性能技术
热插拔支持
缓存,多段 (MB) 512
有机可焊性防腐剂
RSA 3072 固件验证 (SD&D)
平均无故障时间(MTBF,小时) 2.5M
全天候运行的可靠性评级 (AFR) 0.35%
每读取一位不可恢复的读取错误 每 1E10 15 个扇区
每年通电小时数 (24×7) 8760
512e 扇区大小(每个扇区的字节数) 512e
有限保修(年) 5
主轴转速 (RPM) 7200
接口访问速度 (Gb/s) 6.0,3.0
最大限度。 持续传输速率 OD (MB/s) 275MB/秒 / 262MB/秒
随机读/写 4K QD16 WCD (IOPS) 170 / 350
平均延迟(毫秒) 4.16
旋转振动 @ 20-1500 Hz (rad/sec) 12.5
空闲 A (W) 平均 6.9W
最大运行速度,随机读取 4K/160Q(W) 9.5W
电源要求 +12V 和 +5V
工作温度 (°C) 10°C-60°C
非工作时振动:2 至 500Hz (Grms) 2.27
冲击,运行 2ms(读/写)(Gs) 50
非工作时冲击,2ms (Gs) 200
尺寸 高 26.1(毫米)宽 101.85(毫米)深 147.0(毫米)
重量(克/磅) 850g / 1.52lb

希捷 Exos M 30TB 性能

在深入研究基准测试之前,这里列出了用于评估 Seagate Exos M 30TB 性能的容量相当的 HDD,包括新发布的 Seagate IronWolf Pro 30TB。

我们用于存储基准测试的高性能测试台包括:

  • CPU: AMD 锐龙 7 9800X3D
  • 主板:华硕 ROG Crosshair X870E Hero
  • 内存:G.SKILL Trident Z5 Royal 系列 DDR5-6000(2x16GB)
  • GPU: NVIDIA GeForce RTX 4090
  • 操作系统:Windows 11 Pro,Ubuntu 24.10 桌面版

峰值合成性能

FIO 测试是一款灵活且功能强大的基准测试工具,用于衡量存储设备(包括 SSD 和 HDD)的性能。它评估带宽、每秒输入/输出操作 (IOPS) 以及不同工作负载(例如顺序和随机读/写操作)下的延迟等指标。此测试有助于评估存储系统的峰值性能,可用于比较不同的设备或配置。我们测量了本次测试的峰值突发性能,并将工作负载限制在两块 HDD 上各 10GB 的空间内。

顺序工作负载(128K 块、1 个线程、64 队列深度)

在顺序读写测试中,希捷 Exos M 30TB 的读取速度为 292MB/s,写入速度为 289MB/s,两项测试均位居榜首。这些结果反映了该硬盘最大化持续吞吐量的能力,这对于处理备份和归档等大规模顺序传输的数据中心来说至关重要。WD Gold 24TB 和希捷 x24 24TB 紧随其后,速度均在 283 至 285MB/s 之间徘徊。

像 WD Red Pro 22TB 和 Ultrastar HC590 这样的老款硬盘在这种工作负载下性能明显下降,速度低于 275MB/s。尽管容量显著提升,Exos M 30TB 在顺序传输方面依然保持领先,且没有增加延迟——这有力地表明了其内部架构专为高吞吐量任务而优化。

随机 4K 工作负载(16 个线程,32 个队列深度)

在小块随机 I/O 中,性能通常体现了驱动器处理元数据密集型工作负载或高并发应用程序的能力。Exos M 30TB 的随机读取速度为 205 IOPS(耗时 155.58 毫秒),随机写入速度为 341 IOPS(耗时 93.79 毫秒)。

所有硬盘的读取 IOPS 都相当强劲,WD Gold 和 WD Red Pro 略胜一筹,达到了 214 IOPS。然而,Exos M 的写入性能更胜一筹,其写入性能优于 IronWolf Pro(301 IOPS),延迟也显著优于 Ultrastar HC590(663 IOPS),但略逊于 x24 24TB,后者的写入性能达到了 749 IOPS,延迟仅为 42.70 毫秒。

FIO 测试(MB/s/IOPS 越高越好) 顺序 128K 读取 (1T/64Q) 顺序 128K 写入 (1T/64Q) 随机 4K 读取 (16T/32Q) 随机4K写入(16T/32Q)
希捷 E​​xos 30TB 292MB/秒(28.72毫秒) 289MB/秒(29.04毫秒) 205 IOPS(155.58毫秒) 341 IOPS(93.79毫秒)
希捷酷狼 Pro 30TB 287MB/秒(29.23毫秒) 267MB/秒(31.39毫秒) 205 IOPS(155.74毫秒) 301 IOPS(105.95毫秒)
希捷 x24 24TB 285MB/秒(29.42毫秒) 285MB/秒(29.42毫秒) 210 IOPS(152.03毫秒) 749 IOPS(42.70毫秒)
WD 黄金 24TB 283MB/秒(29.66毫秒) 286MB/秒(29.36毫秒) 214 IOPS(148.98毫秒) 651 IOPS(49.11毫秒)
西数红 Pro 22TB 271MB/秒(31.00毫秒) 276MB/秒(30.37毫秒) 214 IOPS(149.17毫秒) 421 IOPS(75.92毫秒)
西数超星 DC HC590 26TB 268MB/秒(31.28毫秒) 280MB/秒(30.00毫秒) 198 IOPS(161.18毫秒) 663 IOPS(48.23毫秒)

法学硕士 (LLM) 平均加载时间

平均 LLM 加载时间测试评估了三种不同 LLM 的加载时间:DeepSeek R1 7B、Meta Llama 3.2 11B 和 DeepSeek R1 32B。每个模型测试 10 次,并计算平均加载时间。此测试衡量驱动器将大型语言模型 (LLM) 快速加载到内存中的能力。LLM 加载时间对于 AI 相关任务至关重要,尤其是实时推理和处理大型数据集。更快的加载速度使模型能够快速处理数据,从而提高 AI 响应速度并减少等待时间。

在测试的三个 AI 模型中,希捷 Exos M 30TB 在两个模型中均实现了最快的加载速度,在 DeepSeek R1 7B 和 Meta Llama 3.2 11B 测试中超越了所有其他硬盘。它以微小但持续的优势击败了 WD Gold 24TB,展现了其在多 GB 模型加载过程中保持高吞吐量的能力。

虽然 Exos M 在 32B 型号中并未领先,但它仍然与 WD Gold 和 Ultrastar HC590 等顶级产品保持着密切的竞争优势。这种跨尺寸型号的一致性表明,即使在高要求、高容量的条件下,Exos M 也能保持低延迟和强大的读取性能。

法学硕士平均加载时间(越低越好) DeepSeek R1 7B Meta Llama 3.2 11B 视觉 DeepSeek R1 32B
希捷 E​​xos 30TB 46.4424s 68.7064s 72.7249s
WD 黄金 24TB 46.7133s 68.8183s 68.9720s
西数超星 DC HC590 26TB 47.9877s 71.0063s 69.7892s
希捷酷狼 Pro 30TB 48.4175s 69.9071s 72.3803s
希捷 x24 24TB 48.6615s 71.4855s 73.8097s
西数红 Pro 22TB 49.0575s 71.4783s 71.1382s

3DMark 存储

3DMark 存储基准测试通过测量加载游戏、保存进度、安装游戏文件和录制游戏等任务来测试 SSD 的游戏性能。它评估您的存储处理真实游戏活动的能力,并支持最新的存储技术以获得准确的性能见解。

在 3DMark 存储基准测试中,Seagate Exos M 30TB 得分为 223,位居第二,仅落后于 Seagate x24 24TB(得分 234)一分,领先于 IronWolf Pro 30TB(得分 231)。此外,它还领先于 WD Ultrastar DC HC590(168)和 WD Red Pro. 22TB(156)。

3DMark 存储基准 (越高越好) 总体得分
希捷 x24 24TB 234
希捷 E​​xos 30TB 223
希捷酷狼 Pro 30TB 231
西数超星 DC HC590 26TB 168
西数红 Pro 22TB 156
WD 黄金 24TB 150

BlackMagic 磁盘速度测试

BlackMagic 磁盘速度测试会测试硬盘的读写速度,评估其性能,尤其是在视频编辑任务中。它可以帮助用户确保其存储速度足以支持高分辨率内容,例如 4K 或 8K 视频。

在磁盘速度测试中,希捷 Exos M 30TB 的读取速度为 274.6 MB/s,写入速度为 275.2 MB/s,在两个类别中均位居榜首。它的表现优于所有其他硬盘,包括写入速度落后的 WD Gold 24TB 和 IronWolf Pro 30TB。

BlackMagic 磁盘速度(MB/s,越高越好) 读取 MB/s 写入 MB/s
希捷 E​​xos 30TB 274.6 275.2
WD 黄金 24TB 272.8 213.0
希捷 x24 24TB 271.0 164.4
希捷酷狼 Pro 30TB 267.6 272.7
西数超星 DC HC590 26TB 267.0 264.5
西数红 Pro 22TB 260.9 258.3

PCMark 10 存储

PCMark 10 存储基准测试使用基于应用程序的追踪数据来评估实际的存储性能。它们测试系统和数据驱动器,测量带宽、访问时间和负载下的一致性。这些基准测试提供了超越综合测试的实用见解,使用户能够有效地比较各种现代存储解决方案。

在 PCMark 10 存储测试中,希捷 Exos M 30TB 得分 769 分,位列第三。它紧随 IronWolf Pro 30TB(771 分)和 WD Ultrastar DC HC590(853 分)之后,同时优于希捷 x24 24TB(671 分)、WD Gold 24TB(397 分)和 WD Red Pro 22TB(380 分)。

PCMark 10 数据驱动器(越高越好) 总体得分
西数超星 DC HC590 26TB 853
希捷酷狼 Pro 30TB 771
希捷 E​​xos 30TB 769
希捷 x24 24TB 671
WD 黄金 24TB 397
西数红 Pro 22TB 380

结语

希捷 Exos M 30TB 硬盘代表着大容量企业级存储领域的重大进步,它将与 IronWolf Pro 30TB 硬盘一同作为希捷新一代平台推出。Exos M 采用 3TB 单碟设计,持续传输速度高达 275MB/秒,平均无故障时间 (MTBF) 高达 2.5 万小时,工作负载额定值为 550TB/年,专为高性能、耐用性和大规模密度而设计。

在我们的基准测试中,Exos M 30TB 始终保持顶级顺序性能,在大多数读写测试中均名列前茅,并且在 AI 推理和通用工作负载中均具有极具竞争力的延迟。在 LLM 模型加载、FIO 和 Blackmagic 磁盘速度测试中,它的表现尤为出色,因为持续的带宽和响应速度是这些测试的关键。

Seagate Exos M 30TB 硬盘正面视图

Exos M 30TB 在大多数情况下的性能与希捷上一代 Exos X24 24TB 系列相当,同时在相同的占用空间内提供了 25% 的可用容量。它还符合开放计算项目 (OCP) 规范,与主要云服务提供商采用的标准保持一致,以验证其大规模性能就绪性。

Exos M 30TB 非常适合超大规模部署、高密度 RAID 阵列、Hadoop 或 Ceph 等分布式文件系统以及企业备份环境,它在效率、容量和生命周期价值之间实现了卓越的平衡。结合 Seagate Secure 保护和五年质保,它非常适合构建面向未来的基础架构的企业。

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迪伦·多尔蒂

K-12 网络管理员,精通 Cisco 网络、IP 安全和 NAC 解决方案。UniFi 爱好者和家庭实验室人员,负责测试和审查网络和安全产品。