有一種特殊的硬碟專為超大規模資料中心和其他雲端服務供應商設計，旨在最大限度地提高每個 3.5 吋硬碟位的容量。疊瓦式磁記錄(SMR) 硬碟最初透過層疊磁軌的方式，為硬碟廠商提供更高的單張碟片容量。然而，這種硬碟在性能方面存在一些限制，並且在使用方式上也需要一些技巧。此外，還有一類主機管理型 SMR 硬碟 (HM-SMR)，它賦予主機系統對資料放置的更多控制權。希捷 Exos X26z 就是其中一款硬碟，專為希捷的大型客戶打造，這些客戶可以掌控自己的系統堆棧，並充分利用這些專用硬碟的優勢。
Seagate Exos X26z 高級規格
| 屬性 | 價值 |
|---|---|
| 類型 | 25TB 企業級硬碟 |
| 品牌 | 希捷 |
| 系列 | 外星X26z |
| 型號 | ST25000NM000E |
| 光驅類型 | 分區儲存設備、主機管理的 SMR |
| 外形 | 3.5“ |
| 容量 | 25TB |
| 介面 | SATA 6Gb / s |
| 主軸轉速 | 7.2K 轉 |
Seagate Exos X26z – 我們是如何走到這一步的？
由於HM-SMR硬碟的市場有限，希捷和西部數據通常不會拿來做評測。這也不難理解，一般的科技評測人員會把這些硬碟裝到Windows系統裡，結果發現硬碟根本辨識不了，評測還沒開始就結束了。然而，我們現在還是拿到了X26z。就像我們最近大多數糟糕的決定一樣，這次也是要感謝我們活躍但有時有點誤導的Discord社群。
正如他們經常做的那樣，我們的 Discord 中的許多人定期在 eBay 上尋找他們的下一個理想的家庭實驗室「寶藏」。 關於手頭上的案例，我錯誤地鼓勵了這些會員，告訴他們他們發現的下一個奇怪的東西，我會購買並評論。 幾分鐘後，我的 eBay 購物車裡就有了這個硬碟。 300美元後，我們到了。
分區儲存設備、主機管理的 SMR – 不適合所有人
正如我之前多次提到的，這些硬碟的兼容性列表非常小。它們不僅需要能夠相容於HM-SMR硬碟的作業系統，而且相容的轉接器等配件也十分有限。最糟糕的是，由於希捷只向少數幾家客戶銷售這些硬碟，他們幾乎沒有做任何宣傳。我們找到了一份更舊硬碟的使用手冊，但最終還是不得不向社群媒體上的朋友尋求最佳建議。
建議從 Ubuntu 開始，它已經支援 HM-SMR 一段時間了。 我們加載的選擇口味是23.04。 從那裡，有一個一致的信息可以概括為“祝大家好運，你們可能在浪費時間。”
為了好玩，凱文先把硬碟放進一台Windows系統。結果系統根本辨識不到它。接著，我們又把它裝進一台Supermicro儲存伺服器，這台伺服器有SATA/SAS介面。我們心想，裝了Ubuntu系統之後，硬碟一定能被找到。唉，勝利再次與我們擦肩而過，硬碟依然沒有被找到。
在砸碎驅動器並不光彩地退出之前，凱文進行了最後一次嘗試，直接將 Seagate Exos X26z 連接到主機板。 又多了一隻靴子……就在那裡！ 事實證明，存在一些已知的錯誤和問題，導致此類磁碟機無法透過作為磁碟擴充器一部分的某些 SAS HBA 和 SAS 交換器可見。 直連 SATA 可以緩解這些問題，但傳統伺服器主機板上可用的 SATA 連接埠很少。
為了公平對待驅動器，使用這些驅動器的客戶擁有專門構建的硬體來利用它們。 我們不這樣做，所以我們所經歷的嘗試和錯誤完全是我們自己造成的。 這也是為什麼在測試期間，驅動器在 CPU 散熱器頂部保持不穩定的平衡，這要歸功於我們創造性的佈線。
準備 Seagate Exos X26z 進行審核
硬碟露出後，還有一些後續工作需要處理。這塊硬碟來自ServerPartsDeals，標示是廠商翻新產品。不過，在這種情況下，「翻新」這個詞可能有點誤導。根據我們的調查，這些硬碟似乎是某個未完成訂單的一部分。所以嚴格來說，它們並非“全新”，但可能也從未出現過任何需要維修的問題。以後要注意的是，標籤周圍有綠線的希捷硬碟都屬於翻新產品。
為了確保磁碟機處於乾淨狀態，我們建立了一個新的 btrfs 檔案系統，使用下列命令清除所有現有區域：
sudo mkfs.btrfs -O zoned -d single -m single /dev/sdX
運行 lsblk，我們可以看到塊設備，以及較小的 20TB IronWolf Pro CMR HDD。
root@bigserver:/home/storagereview# lsblk
sda 8:0 0 18.2T 0盤
sdb 8:16 0 22.7T 0 盤
相比之下，20TB CMR 硬碟顯示為 18.2TB 原始設備，而 25TB Exos X26z 顯示的可用大小為 22.7TB。 我們還使用parted查看了驅動器，以查看分割區和區塊佈局。 傳統的 20TB IronWolf Pro CMR 模型為我們提供了常見的細節，表明它相容於 512 字節，同時更喜歡 4K 塊對齊。
型號：ATA ST20000NE000-3G5（scsi）
磁碟/dev/sda：20.0TB
扇區大小（邏輯/物理）：512B/4096B
有趣的是，25TB 型號也顯示了相同的資訊。
型號：ATA ST25000NM000E-3L（scsi）
磁碟/dev/sdb：25.0TB
扇區大小（邏輯/物理）：512B/4096B
希捷 Exos X26z 效能
清理工作完成後，我們轉向 fio，以真正基本的四角工作負載（包括 128k 順序讀取和寫入以及 4k 隨機讀取和寫入）來處理兩個驅動器。
| 希捷 Exos X26z 25TB | 希捷酷狼 Pro 20TB | |
|---|---|---|
| 順序 128K 讀取 (4T/32Q) | 274MB /秒 | 278MB /秒 |
| 順序 128K 寫入 (4T/32Q) | 270MB /秒 | 286MB /秒 |
| 隨機 4K 讀取 (4T/32Q) | 2,121 IOPS | 233 IOPS |
| 隨機4K寫入（4T/32Q） | 失敗前 2 IOPS 總計 | 313 IOPS |
雖然這些測試看起來相當溫和（針對 CMR HDD），但 SMR 模型在應用隨機寫入時完全出錯。 這就是主機管理的 HDD 有點奇怪的地方，而驅動器管理的 SMR HDD 可以更好地應對，儘管性能要低得多。
另外值得注意的是，4K 讀取 IOPS 資料令人印象深刻。 這與我們之前從 SMR HDD 中看到的情況一致，因為它們鋪設磁軌的方式不同。 隨機讀取和寫入實際上看起來更像是驅動器的順序讀取和寫入。
最後，使用這些 HDD 的客戶充分了解圍繞驅動器建立軟體堆疊，以充分利用其優勢（增加容量、降低成本）並解決技術限制。 但顯然，如果創建不當，驅動器會有點不穩定，這使得它不太適合那些不從上到下管理堆疊的人。
最後的思考
希捷 Exos X26z 和類似的 HM-SMR 硬碟，都針對非常特定的應用場景而設計。當超大規模資料中心能夠將硬碟的特性融入自身的資料管理方式時，它們就能發揮巨大的作用。與 CMR 硬碟相比，SMR 硬碟可為資料中心提供高達 25% 的單槽容量提升。在HAMR 硬碟大規模上市之前，SMR 硬碟很好地填補了容量成長的缺口。
由 StorageReview 的 Jordan Ranous 提示，使用 OpenAI 的 DALL-E 建立的映像
但儘管它們很誘人，但對大多數人來說並不是一項好的投資。 當家庭用戶在 eBay 上尋找便宜的大容量硬碟時，25TB 的標籤和相對較低的成本可能會讓人大吃一驚。 不過，我勸你繼續開車，你不想這樣開車。 痛苦的事實是，這是在理性邊緣跳舞的海市蜃樓，即使是最熱心的家庭勞動者也應該避免。 坐等更友善的硬碟上市吧，那些 50TB HAMR 硬碟肯定也會很快上市吧？
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