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希捷 Exos M 30TB 評測:HAMR 儲存密度

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希捷 Exos M 30TB 是該公司最新的高容量企業級 HDD,旨在滿足人工智慧、超大規模儲存和資料密集型雲端環境日益增長的需求。作為業界首款單碟容量達 3TB 的硬碟,Exos M 以常見的 30 吋外型實現了 3.5TB 的超大原始儲存容量。

希捷 Exos M 30TB 正面視圖

Exos 家族的這款最新產品,其重點不僅在於容量。它基於希捷 Mozaic 3+ 平台打造,旨在實現更高的能源效率、更佳的散熱性能和更佳的長期永續性,同時保持向後相容性。這些優勢使得 Exos M 對於注重可擴展性和效率的現代企業部署尤為引人注目。

我們在實驗室中收到了幾塊 Exos M 30TB 硬碟,以測試這款新硬碟在混合工作負載下的效能。儘管它針對超大規模和 AI 用例進行了優化,但我們仍對其進行了標準的消費級和企業級 HDD/SSD 基準測試,以評估其在各種場景下的實際表現。

希捷 Exos M 30TB 功能

Exos M 30TB 秉承多年企業級開發經驗,在 3 個盤片上實現了單碟 10TB 的容量配置,實現了盤片密度的突破。這在不增加驅動器實體尺寸的情況下實現了 30TB 的總容量,使高密度儲存陣列無需更改基礎設施即可垂直擴展。

只要查看標籤,就能發現這款硬碟的與眾不同之處。硬碟上清楚地印有「1 類雷射產品」的警告,這無疑表明這是一款基於 HAMR 技術的硬碟。容量飛躍背後的真正魔力在於希捷的 Mozaic 3+平台,它利用 HAMR(熱輔助磁記錄)技術,將面密度提升到超越傳統 CMR 極限的水平。 HAMR 使用精密雷射瞬間加熱介質表面,從而能夠以更高的精度將資料寫入更小的區域。這使得單碟 3TB 以上的容量設計以及更高的容量得以大規模實現。我們在 HAMR 期間詳細探討了這項突破。 播客#124 邀請希捷的 Colin Presly 參與,我們討論了 HAMR 的長期路線圖和技術演變。

希捷 Exos M 30TB 防靜電包裝

電源效率是主要關注點。希捷聲稱,與傳統企業級 HDD 相比,其每 TB 電源效率高達三倍,這意味著可以顯著節省大規模的電力和散熱預算。該硬碟還具有更佳的散熱性能,有助於減少在密集部署環境中對額外冷卻的需求。

從相容性角度來看,Exos M 採用與前代 Exos 型號相同的外形尺寸、介面和散熱要求,因此易於跨現有平台部署。內部方面,該硬碟憑藉其堅固的構造和持續的吞吐量優化,為資料中心工作負載保持了高可靠性和一致性。

希捷 Exos M 30TB 後視圖

可持續性也是一個關鍵主題。希捷表示,Exos M 比同類產品使用了更多可回收和可再生材料,在不犧牲可靠性和性能的前提下,有助於實現企業的永續發展目標。此外,它還內建了安全性,Seagate Secure 提供板載資料保護,以保護敏感工作負載。

希捷 Exos M 30TB 可靠性

Exos M系列秉承希捷為關鍵任務、始終線上環境打造硬碟的優良傳統。它整合了超過90%來自以往企業級設計中經過驗證的組件,從而降低了生產環境中未經測試的變數所帶來的風險。

希捷 Exos M 30TB SATA 連接

與 Exos 企業級產品線中的其他硬碟一樣,30TB 型號的額定平均故障時間 (MTBF) 為 2.5 萬小時,並提供五年有限保固。這些數字使其與超大規模和資料中心環境中使用的其他關鍵任務硬碟保持一致,這些環境中持續正常運作是核心要求。

論文規範

下表概述了 Seagate Exos M 30TB 的主要技術規格,包括其性能能力、物理特性、功率需求、可靠性指標以及企業級部署支援的技術。

規格 信息
產品描述* Exos M
容量 30TB
標準模型 希捷即時安全擦除 (ISE) – 512e (ST30000NM004K)
CMR 可以
氦密封驅動設計 可以
超級平價 可以
低鹵素 可以
PowerChoice™ 空閒電源技術 可以
PowerBalance™ 功率/性能技術 可以
熱插拔支持 可以
緩存,多段 (MB) 512
有機可焊性保護劑 可以
RSA 3072 固件驗證 (SD&D) 可以
平均無故障時間(MTBF,小時) 2.5M
全天候運作的可靠性評級 (AFR)
每讀取一位不可恢復的讀取錯誤 每 1E10 15 個扇區
每年通電小時數 (24×7) 8760
512e 扇區大小(每個扇區的字節數) 512e
有限保修(年) 5
主軸轉速 (RPM) 7200
接口訪問速度 (Gb/s) 6.0,3.0
最大限度。 持續傳輸速率 OD (MB/s) 275MB/秒 / 262MB/秒
隨機讀/寫 4K QD16 WCD (IOPS) 170 / 350
平均延遲(毫秒) 4.16
旋轉振動 @ 20-1500 Hz (rad/sec) 12.5
空閒 A (W) 平均 6.9W
最大運轉速度,隨機讀取 4K/160Q(W) 9.5W
電源要求 +12V 和 +5V
工作溫度 (°C) 10°C-60°C
非工作時振動:2 至 500Hz (Grms) 2.27
衝擊,運行 2ms(讀/寫)(Gs) 50
非工作時衝擊,2ms (Gs) 200
尺寸 高 26.1(毫米)寬 101.85(毫米)深 147.0(毫米)
重量(克/磅) 850g / 1.52lb

希捷 Exos M 30TB 效能

在深入研究基準測試之前,這裡列出了用於評估 Seagate Exos M 30TB 性能的容量相當的 HDD,包括新發布的 Seagate IronWolf Pro 30TB。

我們用於儲存基準測試的高效能測試台包括:

  • 中央處理器: AMD 銳龍 7 9800X3D
  • 主機板:華碩 ROG Crosshair X870E Hero
  • 記憶體:G.SKILL Trident Z5 Royal 系列 DDR5-6000(2x16GB)
  • GPU: NVIDIA GeForce RTX 4090
  • 作業系統:Windows 11 Pro,Ubuntu 24.10 桌面版

峰值合成性能

FIO 測試是一款靈活且功能強大的基準測試工具,用於衡量儲存設備(包括 SSD 和 HDD)的效能。它評估頻寬、每秒輸入/輸出操作 (IOPS) 以及不同工作負載(例如順序和隨機讀取/寫入操作)下的延遲等指標。此測試有助於評估儲存系統的峰值效能,可用於比較不同的設備或配置。我們測量了本次測試的峰值突發性能,並將工作負載限制在兩塊 HDD 上各 10GB 的空間內。

順序工作負載(128K 區塊、1 個執行緒、64 佇列深度)

在順序讀寫測驗中,希捷 Exos M 30TB 的讀取速度為 292MB/s,寫入速度為 289MB/s,兩項測驗均位居榜首。這些結果反映了該硬碟最大化持續吞吐量的能力,這對於處理備份和歸檔等大規模順序傳輸的資料中心來說至關重要。 WD Gold 24TB 和希捷 x24 24TB 緊隨其後,速度均在 283 至 285MB/s 之間徘徊。

像 WD Red Pro 22TB 和 Ultrastar HC590 這樣的老款硬碟在這種工作負載下效能明顯下降,速度低於 275MB/s。儘管容量顯著提升,Exos M 30TB 在順序傳輸方面仍然保持領先,且沒有增加延遲——這有力地表明了其內部架構專為高吞吐量任務而優化。

隨機 4K 工作負載(16 個線程,32 個隊列深度)

在小塊隨機 I/O 中,效能通常反映了驅動器處理元資料密集型工作負載或高並發應用程式的能力。 Exos M 30TB 的隨機讀取速度為 205 IOPS(耗時 155.58 毫秒),隨機寫入速度為 341 IOPS(耗時 93.79 毫秒)。

所有硬碟的讀取 IOPS 都相當強勁,WD Gold 和 WD Red Pro 略勝一籌,達到了 214 IOPS。然而,Exos M 的寫入性能更勝一籌,其寫入性能優於 IronWolf Pro(301 IOPS),延遲也顯著優於 Ultrastar HC590(663 IOPS),但略遜於 x24 24TB,後者的寫入性能達到了 749 IOPS,延遲僅為 42.70 毫秒。

FIO 測試(MB/s/IOPS 越高越好) 順序 128K 讀取 (1T/64Q) 順序 128K 寫入 (1T/64Q) 隨機 4K 讀取 (16T/32Q) 隨機4K寫入(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 黃金 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)
西數紅 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)
WD Ultrastar 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)

法學碩士 (LLM) 平均載入時間

平均 LLM 載入時間測試評估了三種不同 LLM 的載入時間:DeepSeek R1 7B、Meta Llama 3.2 11B 和 DeepSeek R1 32B。每個模型測試 10 次,並計算平均載入時間。此測試衡量驅動器將大型語言模型 (LLM) 快速載入到記憶體中的能力。 LLM 載入時間對於 AI 相關任務至關重要,尤其是即時推理和處理大型資料集。更快的載入速度使模型能夠快速處理數據,從而提高 AI 響應速度並減少等待時間。

在測試的三個 AI 模型中,希捷 Exos M 30TB 在兩個模型中均實現了最快的加載速度,在 DeepSeek R1 7B 和 Meta Llama 3.2 11B 測試中超越了所有其他硬碟。它以微小但持續的優勢擊敗了 WD Gold 24TB,展現了其在多 GB 模型加載過程中保持高吞吐量的能力。

雖然 Exos M 在 32B 型號中並未領先,但它仍然與 WD Gold 和 Ultrastar HC590 等頂級產品保持著密切的競爭優勢。這種跨尺寸型號的一致性表明,即使在高要求、高容量的條件下,Exos M 也能保持低延遲和強大的讀取性能。

法學碩士平均加載時間(越低越好) DeepSeek R1 7B Meta Llama 3.2 11B 視覺 DeepSeek R1 32B
希捷 E​​xos 30TB 46.4424s 68.7064s 72.7249s
WD 黃金 24TB 46.7133s 68.8183s 68.9720s
WD Ultrastar 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
西數紅 Pro 22TB 49.0575s 71.4783s 71.1382s

3DMark 存儲

3DMark 儲存基準測試透過測量載入遊戲、保存進度、安裝遊戲檔案和錄製遊戲等任務來測試您的 SSD 的遊戲效能。它評估您的儲存處理現實世界遊戲活動的能力,並支援最新的儲存技術以獲得準確的效能洞察。

在 3DMark 儲存基準測試中,Seagate Exos M 30TB 得分為 223,位居第二,僅落後 Seagate x24 24TB(得分 234)一分,領先 IronWolf Pro 30TB(得分 231)。此外,它還領先 WD Ultrastar DC HC590(168)和 WD Red Pro. 22TB(156)。

3DMark 儲存基準 (越高越好) 總體得分
希捷 x24 24TB 234
希捷 E​​xos 30TB 223
希捷酷狼 Pro 30TB 231
WD Ultrastar DC HC590 26TB 168
西數紅 Pro 22TB 156
WD 黃金 24TB 150

BlackMagic 磁盤速度測試

BlackMagic 磁碟速度測試會測試硬碟的讀寫速度,評估其效能,尤其是在影片編輯任務中。它可以幫助用戶確保其儲存速度足以支援高解析度內容,例如 4K 或 8K 影片。

在磁碟速度測試中,希捷 Exos M 30TB 的讀取速度為 274.6 MB/s,寫入速度為 275.2 MB/s,在兩個類別中均位居榜首。它的表現優於所有其他硬碟,包括寫入速度落後的 WD Gold 24TB 和 IronWolf Pro 30TB。

BlackMagic 磁碟速度(MB/s,越高越好) 讀取 MB/s 寫入 MB/s
希捷 E​​xos 30TB 274.6 275.2
WD 黃金 24TB 272.8 213.0
希捷 x24 24TB 271.0 164.4
希捷酷狼 Pro 30TB 267.6 272.7
WD Ultrastar DC HC590 26TB 267.0 264.5
西數紅 Pro 22TB 260.9 258.3

PCMark 10 存儲

PCMark 10 儲存基準測試使用基於應用程式的追蹤資料來評估實際的儲存效能。它們測試系統和數據驅動器,測量頻寬、存取時間和負載下的一致性。這些基準測試提供了超越綜合測試的實用見解,使用戶能夠有效地比較各種現代儲存解決方案。

在 PCMark 10 儲存測試中,希捷 Exos M 30TB 得分 769 分,位居第三。它緊隨 IronWolf Pro 30TB(771 分)和 WD Ultrastar DC HC590(853 分)之後,同時優於希捷 x24 24TB(671 分)、WD Gold 24TB(397 分)和 WD Red Pro 22TB(380 分)。

PCMark 10 數據驅動器(越高越好) 總體得分
WD Ultrastar DC HC590 26TB 853
希捷酷狼 Pro 30TB 771
希捷 E​​xos 30TB 769
希捷 x24 24TB 671
WD 黃金 24TB 397
西數紅 Pro 22TB 380

結語

希捷 Exos M 30TB 硬碟代表著大容量企業級儲存領域的重大進步,它將與 IronWolf Pro 30TB 硬碟一起作為希捷新一代平台推出。 Exos M 採用 3TB 單碟設計,持續傳輸速度高達 275MB/秒,平均故障時間 (MTBF) 高達 2.5 萬小時,工作負載額定值為 550TB/年,專為高性能、耐用性和大規模密度而設計。

在我們的基準測試中,Exos M 30TB 始終保持頂級順序效能,在大多數讀寫測試中均名列前茅,並且在 AI 推理和通用工作負載中均具有極具競爭力的延遲。在 LLM 模型載入、FIO 和 Blackmagic 磁碟速度測試中,它的表現尤其出色,因為持續的頻寬和回應速度是這些測試的關鍵。

Seagate Exos M 30TB 硬碟正面視圖

Exos M 30TB 在大多數情況下的性能與希捷上一代 Exos X24 24TB 系列相當,同時在相同的佔用空間內提供了 25% 的可用容量。它還符合開放運算專案 (OCP) 規範,與主要雲端服務供應商採用的標準保持一致,以驗證其大規模效能就緒性。

Exos M 30TB 非常適合超大規模部署、高密度 RAID 陣列、Hadoop 或 Ceph 等分散式檔案系統以及企業備份環境,它在效率、容量和生命週期價值之間實現了卓越的平衡。結合 Seagate Secure 保護和五年保固,它非常適合建立面向未來的基礎架構的企業。

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迪倫多爾蒂

K-12 網路管理員,精通思科網路、IP 安全性和 NAC 解決方案。 UniFi 愛好者和家庭實驗室人員,測試和審查網路和安全產品。