首创6碟6TB！希捷6TB海量硬盘详尽测试

    去年台式机硬盘发展到4碟4TB最大容量，它的价格只要千元左右，受到高清、监控用户的亲睐。今年HGST和希捷推出6TB海量硬盘，其中数希捷6TB硬盘的性能最为强悍，它拥有线性硬盘最快的读写速度。

    今天这款全球最大容量、机械硬盘当中读写速度最快的“巨无霸”抵达ZOL内存硬盘频道。首先我们用量化子标解读这款新锐6TB硬盘：

    ■性能：对比其它6TB硬盘提升达25%

    希捷6TB硬盘相比市面其它6TB硬盘提升达25%，原因是对手采用单碟800GB盘片而非单碟1TB技术。此前4碟4TB硬盘采用5900转或者5400转节能技术，这款6TB硬盘采用7200转技术，为强悍的读写性能奠定殷实的硬件基础。

    ■容量：6TB硬盘需要6张碟片达成

6碟架构的希捷6TB硬盘

    在6TB硬盘之前，希捷单块3.5英寸硬盘的碟数架构原地踏步，碟数最多的当属5碟装/酷鱼3TB XT。这款希捷6TB硬盘首次采用6碟架构，刷新希捷单块3.5英寸硬盘采用的最多碟数。

　　■6TB硬盘到底是个什么样的概念？

　　和目前主流桌面硬盘容量1TB相比，6TB是它的6倍，能够在普通桌面PC平台实现36TB最高存储容量（6个SATA端口全部配置6TB硬盘的情况），极大的提升了个人电脑存储能力上限。就单个6TB硬盘而言，也许用一组数字来说明更加直观：

　　20Mbps的高速宽带连续下载28天
　　180余万张千万像素的数码照片
　　150万首MP3歌曲或14.4万首未压缩CD歌曲
　　2400小时DVD质量视频
　　720小时1080P高清视频

　　以上数字惊人，我们能看到数据本身容量增长的速度十分迅猛，当6TB硬盘面对高清视频时，它的容量就不显得那样夸张了，而这正是它的需求所在之一。下面我们将对希捷6TB硬盘（ST6000NM0024）进行详尽测试，揭开它的性能提升之谜。

     希捷在今年4月发布5TB、6TB硬盘，两者均为企业级“Enterprise Capacity 3.5 HDD v4”系列，属于第四代企业级硬盘。该系列硬盘按照接口(SATA3.0 6Gbps/SAS 12Gbps)、硬件加密不同(SED/SED-FIPS)、扇区格式不同(4KB/512字节)分为多个子型号。

■希捷6TB硬盘简介

    本次测试的希捷6TB硬盘为SATA3.0 6Gbps接口，不支持SED加密。它的转速达到7200RPM，缓存容量为128MB，官方标称的最大连续传输速度216MB/秒，功耗待机6.9W、读写11.27W，平均故障间隔时间140万小时，年故障率AFR 0.63％，支持24小时不间断运行，年写入量最高550TB，质保五年时间。

希捷6TB硬盘

    作为一款企业级产品，希捷6TB硬盘的外观和我们常见的新酷鱼硬盘的外观并不相同。它的底座为全铝合金铸造的围壳，正面覆盖不锈钢合金制造的外壳，具备高强度的抗打击能力，防止内部结构遭受外力破坏。

希捷6TB硬盘的标签

    这款6TB硬盘的型号为ST6000NM0024，其中ST代表希捷，6000代表6000GB容量,NM代表企业级3.5英寸硬盘，0024为模具代码。

希捷6TB硬盘的背面特写

    希捷6TB硬盘的长度和宽度均为标准3.5英寸规格，厚度和新酷鱼4TB硬盘保持一致，不过它的重量达到780克。

    从这款新6TB硬盘的背面看，它使用反转PCB电路板设计，芯片、元件等都看不到，这可以避免静电或者碰撞等情况损坏硬盘。此外，它往下兼容SATAII和SATAI串口接口，因此老主板用户也可放心使用。

■底层测试：HD Tune Pro v5.00

　　HD Tune是一款硬盘性能诊断测试工具。它能检测硬盘的传输率、突发数据传输率、数据存取时间、CPU 使用率、健康状态，温度及扫描磁盘表面等。另外，还可详细检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的传送模式等。

希捷6TB硬盘的HD Tune读取速度

希捷6TB硬盘的HD Tune写入速度

    点评：进入SSD时代，不少网友奇怪为什么老旧的HD Tune软件作为第一评测项目。这是因为HD Tune软件的测试特性符合机械硬盘，它属于全盘测试。我们通过读写速度走势，清晰的了解希捷6TB硬盘从盘片最外圈到最内圈的读写速度变化。

     我们从HD Tune的读写速度走势曲线分析，当希捷6TB硬盘处于盘片最外圈0GB起始阶段，它的读写速度最快，超过220MB/秒；当到达盘片最内圈的时候，它的读写速度几乎减半，也能有100MB/秒左右。

平均读写速度对比

　　从HD Tune读写性能看，6碟装7200转的希捷6TB硬盘，它的平均读写速度轻易突破170MB/秒，对比4碟装5900转的希捷4TB硬盘、5碟装7200转的西数4TB黑盘/日立4TB硬盘，前者的平均读写速度超越后三者至少25%。

    7碟装的HGST 6TB硬盘具备同样大容量，由于硬盘技术和单碟磁盘存储密度的制约，其性能并未突破前代日立4TB硬盘。这也意味着希捷6TB硬盘在线性硬盘领域，暂时没有其它机械硬盘能够超越它的读写速度。

■对比：硬盘读取/写入寻道时间

　　寻道时间：其实寻道时间就是磁头到达目标数据所在磁道的平均时间。这个时间和磁头平均潜伏时间一起决定了硬盘磁头找到数据所在的时间。这个时间直接影响着硬盘的随机数据传输速度。

    我们在前页中列举希捷6TB硬盘的HD Tune读写速度图，其中包含“存取时间”，它即为寻道时间。

寻道时间对比

    盘片的存储密度越大，硬盘的寻道时间越长；并且硬盘的转速越低，寻道时间越长。

    在多达6张碟片的情况下，希捷6TB硬盘达到快速的寻道时间颇有难度。耐人寻味的是，希捷6TB硬盘的寻道时间竟然比5碟/7200转的西数4TB黑盘更快！而这款西数4TB黑盘并非寻常之物。

西数新款4TB黑盘 

    参与本次测试的西数4TB黑盘，它实际上是西数的第二代4TB企业级黑盘。它经过改良设计，对比前代产品提高约15%性能。尤其是西数通过升级64位“高分辨率控制器”，改进算法设计，采用新的震动控制和崩溃保护技术，提升寻道性能和精度，从而提高二代4TB黑盘的总体性能。

    点评：经过改良的第二代西数4TB黑盘，它的寻道性能超过希捷/日立4TB硬盘。当希捷6TB硬盘出现之后，改写第二代西数4TB黑盘的霸主地位。那么问题就来了，希捷6TB硬盘采用什么技术提升性能？

■PCMark 7硬盘基准测试

    PCMark 7是全面系统且专业的测试方式，为用户的PC进行性能评定。我们进行PCMark 7存储跑分测试，选取PCMark7的Secondary storage score分项分数作为评分对象，Secondary storage score分项着重测试计算机从盘的硬盘性能。

PCMark7硬盘性能测试。

希捷6TB硬盘的PCMark 7硬盘得分：2615分

PCMark 7子项目硬盘得分对比

    点评：从综合硬盘得分来看，希捷6TB硬盘凭借读写速度和寻道性能的两大优势，确立它的领先地位。日立4TB硬盘的寻道性能稍差，凭借更快的读写速度获得第二排名。

    第二代西数4TB黑盘拥有寻道性能优势，以及尚算不错的读写性能，获得第三排名。希捷4TB硬盘的转速较低，其寻道性能中规中矩，读写性能不算优异，排名最后，它的优势在于节能和低廉的价格。

■AS SSD Benchmark

　　AS SSD Benchmark是一个专门为SSD测试而设计的软件。可以测试出固态硬盘的持续读写性能，包括4KB小文件的传输性能等等，成绩显示可以分为两种，一种是MB/S的形式，另一种是IOPS形式。

AS SSD Benchmark读写测试

　　在AS SSD测试中，希捷6TB硬盘在连续读取和写入速度达到了216.79MB/秒和216.42MB/秒；其读取寻道时间为12.27毫秒，写入寻道时间为3.662毫秒。

读写性能 单位IOPS

    随机读写性能是硬盘的重要指标，其单位为IOPS，即每秒进行读写（I/O接口）操作的次数。

　  在4KB文件存取方面，希捷6TB硬盘的随机读取IOPS值为199（143），而随机写入为586（269）。其4K-64Thrd多线程读取/写入4KB文件的IOPS值为538（373）和493（272），总分为63（38）分。

    注：括号内为希捷4TB硬盘（ST4000DM000）的参数，它和希捷6TB硬盘相比，其测试数据落后不少。

    点评：AS SSD测试机械硬盘需要耗时至少3个小时，且测试数据为非压缩类型，因此硬盘的测试速度会出现“缩水”。希捷6TB硬盘经受住考验，其持续读写速度保持在216MB/秒。

    希捷6TB硬盘的I/0处理数据能力在此项测试显现，其读写IOPS值对比前代希捷4TB硬盘，呈现不同幅度的超越。这从侧面反映出希捷6TB硬盘的主控（制器）性能。

■应用性能测试：FastCopy

    FastCopy是个小巧的文件/目录拷贝工具，其功能强大，性能优越，能充分挖掘文件系统和硬盘驱动器的能力，并且支持计数和计时。这里使用两个目录来进行测试：第一个是包含12645个文件总计容量为4900MB的“Drivers”目录；第二个是包含2个文件总计容量为3620.9MB的“HDVideos”目录，分别考察文件硬盘应付大量小文件和大容量文件拷贝的能力。

实际文件拷贝测试

视频文件拷贝测试 

　　通过FastCopy测试，希捷6TB硬盘在拷贝批量小文件的实际传输速度为51.53MB/秒（56.86MB/秒）。在拷贝单个大容量文件时，希捷6TB硬盘的传输速度为214.13MB/秒（131.96MB/秒）。

    注：括号内为希捷4TB硬盘（ST4000DM000）的参数。

    点评：SSD的读写速度出奇的快，大多数网友将“好钢用在刀刃上”，较少用它传输视频影音文件，避免过早消耗SSD的使用寿命。作为海量存储硬盘，希捷6TB硬盘更多担任仓库盘的“角色”，测试零散/视频文件的拷贝速度有其必要性。

    它的零散文件处理能力一般，对比前代4TB硬盘甚至有些倒退；不过到了视频影音文件传输，其拷贝速度相当快，向AS SSD测试速度看齐，比前代4TB硬盘快82.17MB/秒。

    希捷6TB硬盘的前代产品突破5碟4TB的架构限制，完成4碟4TB的技术转折，却不得不牺牲7200RPM转速，导致它的性能下降。为何希捷6TB硬盘以6碟7200转运行，却能拥有一流的随机和顺序读/写性能？我们从这款硬盘的拆解中得到启示。

■LSI多核主控制器

LSI多核主控制器

    希捷6TB硬盘的PCB板上最为核心的部件，当属上图的LSI多核主控制器。它的神秘引起笔者的好奇，我们无法从百度、Google搜索到任何关于它的资料。仅能从希捷6TB硬盘的测试数据对它进行推测。

    笔者根据这款硬盘的①I/0数据处理能力IOPS值、②读写寻道性能分析：它和第二代西数4TB黑盘所采用的主控制器属于同等性能级别，初步判断它是希捷向LSI定制的高分辨率主控制器，采用更先进制造工艺的双核架构、拥有更高的频率，并且希捷设计先进的算法与它进行匹配。

■128MB高速缓存的作用

128MB高速缓存

    上一代希捷4TB企业级硬盘已配备128MB缓存，因此希捷6TB硬盘配备128MB缓存不算是新鲜事。希捷拥有“OptiCache”技术，可以让缓存具备更高的处理效率，但是它对硬盘性能的提升作用不如主控制器那么大。

■顶盖附加式马达+湿度传感器

马达控制芯片

    希捷采用6张1TB碟片、12个磁头以7200RPM高转速，220MB/秒左右的读写速度运行，最大的难题当属如何让12个磁头在超高的磁记录密度下快速定位。

    这个困哪有多大？希捷在单碟1TB碟片，将340000个硬盘磁道的宽度压缩到1英寸。这意味着，在读取和写入数据时，读/写磁头必须沿着仅75纳米宽的磁道精确运行，这比句尾的句号小500倍。

    我们从这款硬盘的780克重量，对比同系列4碟4TB硬盘（635克）超重145克，它多出的2张碟片占据40-60克重量，7200RPM伺服机构还需要克服碟片增重带来的阻力以及发热问题。

    希捷采用顶盖附加式马达、湿度传感器、改进的硬盘斜坡加载技术解决这些问题，这些综合技术措施所发挥的作用不亚于甚至超过主控制器。

    全文总结：在SSD固态硬盘的步步紧逼，希捷迅速拿出性能最强、容量最大的线性硬盘。如果说前代4TB硬盘仅仅是为了追求容量，采用节能低转速而牺牲部分性能；新款6TB硬盘不但高出50%的更大容量，并且能在多达6碟架构、7200RPM高转速下运行获得更高的性能。

    令人遗憾的，希捷乃至HGST依然在老态龙钟的垂直磁记录技术较劲，单纯依靠增加磁盘碟数扩大容量，新一代磁头和磁盘技术迟迟没有应用。在最近的希捷2014财年第三财季业绩发布会上，希捷CEO Steve Luczo承诺：“将把单块3.5英寸机械硬盘的容量从6TB继续往上推进，并将很快推出10TB产品。”

    10碟架构鞭长莫及，10TB硬盘在有限的碟片架构下，磁盘存储密度将有不小幅度的增加，我们期待新一代磁头和磁盘技术得到应用，它将是“SMR叠瓦式磁记录”或者“HAMR热辅助磁记录”中的一种。

6碟、6TB、12磁头、128MB缓存是这个硬盘的四大特点，这款硬盘拥有超过220MB/秒的读写速度，读写寻道性能出色。垂直磁记录技术定格在单碟1TB，希捷6TB是它所能达到的极致。