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希捷 E​​xos X20 20TB 企業級硬盤評測

by 查爾斯·P·杰弗里斯
希捷 E​​xos X20 20TB 企業級堆疊式硬盤

Exos X20 提供高達 20TB 的容量,是希捷(也是業界)容量最大的 3.5 英寸企業級硬盤。 這種基於 CMR 的驅動器針對的是雲數據中心,它直接與 西部數據 Ultrastar DC HC560. 我們發現 Exos X20 有很多優點,包括氦氣密封、2.5 萬小時的 MTBF 和五年保修。 但我們的測試表明它明顯落後於希捷自己的產品 IronWolf Pro 20TB 網絡存儲硬盤,這是我們沒有預料到的,因為驅動器在硬件方面幾乎完全相同。

Exos X20 提供高達 20TB 的容量,是希捷(也是業界)容量最大的 3.5 英寸企業級硬盤。 這種基於 CMR 的驅動器針對的是雲數據中心,它直接與 西部數據 Ultrastar DC HC560. 我們發現 Exos X20 有很多優點,包括氦氣密封、2.5 萬小時的 MTBF 和五年保修。 但我們的測試表明它明顯落後於希捷自己的產品 IronWolf Pro 20TB 網絡存儲硬盤,這是我們沒有預料到的,因為驅動器在硬件方面幾乎完全相同。

希捷 E​​xos X20 20TB 規格

希捷 E​​xos X20 實際上是與面向 NAS 的 20TB IronWolf Pro 相同的驅動器,但提供 SAS 12Gbps 接口和其他格式化選項。 希捷還表示,Exos 沒有獲得與 IronWolf Pro 相同的 NAS 環境固件增強功能,這導致它們在此類測試中的表現不同。 (看 那個評論 以更深入地分析此驅動器中的技術。)

希捷 E​​xos X20 20TB 企業硬盤正面

Exos X20 提供 18TB 和 20TB 兩種容量。 它可用作自加密驅動器 (SED)。 希捷將其評為 2.5 萬小時的 MTBF(是 IronWolf Pro 20TB 的兩倍)和 550TB/年的工作負載。 所有型號均採用氦氣密封,以減輕重量並提高性能。

希捷 E​​xos X20 20TB 企業級硬盤背面

正在審查的 Exos X20 是 20TB 型號,額定持續數據傳輸速率為 285MB/s 和低 4.16ms 延遲。 零售價為 669.99 美元。 IronWolf Pro 20TB 稍便宜 649.99 美元。 雖然發布價格更高,但這兩個系列的市場價格讓 Exos 低得多。 以 16TB 容量為例,IronWolf Pro 的零售價為 468 美元,而 16TB Exos 的售價為 301 美元。 當我們查看兩種型號之間的性能差異時,這種巨大的價格差異將發揮作用,規格表並未真正深入探討。

X20 享有五年保修,其中包括希捷三年的數據恢復服務。 該公司聲稱成功率為 95%。

希捷 E​​xos X20 20TB 企業級堆疊式硬盤

Exos X20 的完整規格如下。

容量 18TB,20TB
介面 SATA 6Gbps、12Gbps SAS
性能
主軸轉速 7200RPM
最大限度。 持續傳輸率 OD 285MB/秒(272MiB/秒)
平均延遲 4.16ms
接口端口 Single
旋轉振動 @10-1500Hz (rad/s^2) 12.5
電源消耗功率
空閒功率,平均 5.4W
最大操作,隨機讀/寫 4K/16Q 9.4W,6.4W
電源要求 +12V 和 +5V
功能 氦氣密封設計

常規磁記錄 (CMR)

超級平價

低鹵素

PowerChoice 閒置電源技術

熱插拔支持3

多段緩存 (MB)

有機可焊性保護劑

RSA 3072 固件驗證 (SD&D)

可靠性
平均無故障時間 (MTBF) 2,500,000小時內處理。
可靠性等級 @ 全 24×7 運行 (AFR) 0.35%
每讀取一位不可恢復的讀取錯誤 每 1E10 15 個扇區
通電小時數(每年) 8760
512e 扇區大小(每個邏輯扇區的字節數) 512
4Kn 扇區大小(每個邏輯扇區的字節數 4096
有限保修 5年
環境建議
工作溫度(環境溫度,最低) 5度C
工作溫度(驅動器報告,最大值) 60度C
非工作溫度(環境溫度,最小值) -40度 C
非工作溫度(環境溫度,最大值) 70度C
非工作振動 10Hz 至 500Hz (Grms) 2.27
操作衝擊 2ms(讀/寫)(G) 40/40
非工作衝擊 1ms 和 2ms (g) 200
聲學,空閒(典型值,在空閒 1 狀態下測得) 28 dBA
聲學,Seek(典型值)  30 dBA
物理
高度(毫米/英寸,最大) 1.028in / 26.1mm
寬度(毫米/英寸,最大) 4.010in / 101.85mm
深度(毫米/英寸,最大) 5.787in / 147.0mm
重量(克/磅,典型) 670g / 1.477lb

希捷 E​​xos X20 20TB 性能

我們在我們的 RAID 20 中測試了八個 Exos X20 6TB 驅動器 威聯TS-1685. 我們還在同一場景中測試了八個 IronWolf Pro 20TB 驅動器,我們將與 Exos X20 進行比較。

企業綜合工作負載分析

我們的企業硬盤驅動器基準測試流程預先將每個驅動器組設置為穩定狀態,工作負載與設備將在 16 個線程的重負載下進行測試,每個線程有 16 個未完成隊列。 然後在多個線程/隊列深度配置文件中以設定的時間間隔測試設備,以顯示輕度和重度使用情況下的性能。 由於硬盤驅動器很快就會達到其額定性能水平,因此我們只繪製出每個測試的主要部分。

預處理和初級穩態測試:

  • 吞吐量(讀+寫 IOPS 聚合)
  • 平均延遲(讀+寫延遲一起平均)
  • 最大延遲(峰值讀取或寫入延遲)
  • 延遲標準偏差(讀+寫標準偏差一起平均)

我們的企業綜合工作負載分析包括四個基於實際任務的配置文件。 開發這些配置文件是為了更容易與我們過去的基準測試以及廣泛發布的值(例如最大 4K 讀寫速度和 8K 70/30,通常用於企業驅動器)進行比較。

4K

  • 100% 讀取或 100% 寫入
  • 100% 4K

8K 70/30

  • 70% 讀取,30% 寫入
  • 100% 8K

128K(連續)

  • 100% 讀取或 100% 寫入
  • 100% 128K

我們的第一個吞吐量測試測量 4K 隨機性能。 Exos X20 在整個圖表中落後於 IronWolf Pro,在讀取測試中達到 8,079 IOPS (SMB) 和 7,136 IOPS (iSCSI),在寫入測試中達到 844 IOPS (SMB) 和 883 IOPS (iSCSI)。

希捷 E​​xos X20 20TB 4K 吞吐量

接下來是平均延遲。 Exos X20 繼續落後於其 IronWolf Pro 對手。 在 SMB 中,Exos X20 的讀取時間為 31.682 毫秒,寫入時間為 303.14 毫秒,而 IronWolf Pro 為 27.138 毫秒和 267.353 毫秒。 Exos X20 在 iSCSI 測試中顯示出類似的缺陷,讀取時間為 35.87 毫秒,寫入時間為 290.195 毫秒,而 IronWolf Pro 為 30.944 毫秒和 249.437 毫秒。

希捷 E​​xos X20 20TB 4K 平均延遲

在我們的最大延遲測試中,Exos X20 在 SMB 中的讀取時間為 1256.7 毫秒,寫入時間為 5471 毫秒,遠高於 IronWolf Pro 的 838.503 毫秒和 1810.2 毫秒。 Exos X20 在 iSCSI 寫入方面的表現稍好,為 5117.1 毫秒,而 IronWolf Pro 為 13,894 毫秒。

希捷 E​​xos X20 20TB 4K 最大延遲

我們最後的 4K 測試是標準偏差,Exos X20 的前景沒有改善。 它在 SMB 中的延遲要高得多,讀取時為 44.824 毫秒,寫入時為 283.2 毫秒,而 IronWolf Pro 為 36.58 毫秒和 173.743 毫秒,儘管它在 iSCSI 寫入中表現更好,為 619.692 毫秒,而 IronWolf Pro 為 743.144 毫秒。

希捷 E​​xos X20 20TB 4K 標準偏差

我們的下一個基準測試使驅動器在 100K 順序吞吐量下進行 8% 的讀寫活動。 Exos X20 相對於 IronWolf Pro 開始有所提升,SMB 中讀取 IOPS 為 54,827 IOPS,寫入 IOPS 為 41,118,iSCSI 中讀取 IOPS 為 223,493 IOPS,寫入 IOPS 為 67,124。

希捷 E​​xos X20 20TB 8K 吞吐量

接下來,我們將研究混合 8K 70%/30% 的工作負載,以展示性能如何從 2T/2Q 擴展到 16T/16Q。 IronWolf Pro 在 SMB 中的 IOPS 平均比 Exos X21 高 17%,在 iSCSI 中平均高 20%。

希捷 E​​xos X20 20TB 8K 70/30 吞吐量

在 8K 70/30 的平均延遲中,Exos X20 在 SMB 中的範圍為 1.29ms 至 103.21ms,在 iSCSI 中的範圍為 4.81ms 至 131.36ms; IronWolf Pro 在 SMB 中的範圍更窄,為 1.06 毫秒至 78.36 毫秒,在 iSCSI 中為 4.15 至 116.71 毫秒。

希捷 E​​xos X20 20TB 8K 70/30 平均延遲

現在對於最大延遲數,Exos X20 在 IronWolf Pro 旁邊仍然沒有給人留下深刻印象。 SMB 中為 22.02ms 至 3797.75ms,iSCSI 中為 345.85ms 至 2085.53ms; Exos X20 在 SMB 中的範圍為 24.45ms 至 981.12ms,在 iSCSI 中為 271.61ms 至 1608.67ms。

希捷 E​​xos X20 20TB 8K 70/30 最大延遲

最終的 8K 70/30 數字是標準偏差。 正如此時可能預期的那樣,Exos X20 與 IronWolf Pro 不匹配,顯示出幾乎普遍更高的標準偏差。

希捷 E​​xos X20 20TB 8K 70/30 標準偏差

我們的最終基準測試是 128K 讀/寫,這是一個顯示最高順序傳輸速度的大塊順序測試。 Exos X20 和 IronWolf Pro 都獲得了相似的讀取數; Exos X20 在 SMB 中達到 2.31GB/s,在 iSCSI 中達到 1.94GB/s,而 IronWolf Pro 達到 2.31GB/s 和 1.99GB/s。 IronWolf Pro 在寫入方面略勝一籌,在 SMB 中達到 1.58GB/s,在 iSCSI 中達到 2.24GB/s,而 Exos X20 為 1.43GB/s 和 2.10GB/s。

希捷 E​​xos X20 20TB 128K 吞吐量

結論

Exos X20 是希捷企業級硬盤產品線中的一個受歡迎的新成員,它在 3.5TB 的 20 英寸硬盤中提供了業界最高的容量。 這是對最大容量為 18TB 的 Exos X18 的改進。 如果您使用許多這樣的驅動器,額外的容量就會增加。 這款基於 CMR 的驅動器還擁有 2.5 萬小時的 MTBF,並提供五年保修。

儘管我們在 Exos X20 20TB 上運行我們的標準基準測試沒有問題,但為什麼它始終不如希捷自己的 IronWolf Pro 20TB 仍然是個謎,後者在機械上是相同的(我們預計它會表現得如此)。 希捷表示這是由於固件差異造成的,但沒有詳細說明,只是說 Exos 系列比 IronWolf Pro 進行了更廣泛的優化。

定價是 IronWolf Pro 與 Exos 的另一個有趣主題,在紙面上,Exos 的建議零售價更高,但街頭定價使 Exos 比 IronWolf Pro 有很大折扣。 儘管如此,Exos X20 20TB 的高容量、可靠性等級和良好(如果不是非常出色)的性能是在您的下一個數據中心部署中考慮使用它的令人信服的理由。

希捷 E​​xos X20 產品鏈接

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