38749b5c87eb8f3e366fd939b3d34b46 Enterprise Capacity 3.5 HDD 是款近線儲存硬碟產品,特點為價位適中、容量大、性能高、可靠度佳。Enterprise Capacity 3.5 HDD V6 10TB 為最新一代產品,Seagate 首度導入氦氣填充封裝技術,帶來更大容量、更低耗電量特性之餘,官方還強調氦氣填充的密封耐久度更佳。

硬碟的磁錄技術發展,已經再次走到交叉路口,新技術在成本與良率得以普遍應用之前,廠商只得極盡可能提升產品容量。解決之道無非是改良機構,以便於塞入更多的碟片與磁頭,較早前大多為 4 碟片、8 磁頭配置,近兩三年陸續提升至 6 碟片、12 磁頭之多。即便理論上還能塞入更多,然而礙於物理特性限制,工作溫度等因素成了棘手問題,因此誕生了氦氣填充封裝設計。

氦氣封裝,容量、耗電量、溫度、重量全數得利

Seagate Enterprise Capacity 3.5(Helium)HDD V6 10TB
▲ Seagate Enterprise Capacity 3.5(Helium)HDD V6 10TB。

一般硬碟的內部並非密封,因此在上蓋之類部位,能夠看到小小的透氣開口,這樣的設計已經行之數十年。大家都知道,硬碟啟動當碟片達到設計轉速,所產生上升浮力得以讓磁頭組,以小於髮絲的距離飛行在碟片上方。這再稀鬆平常不過的空氣,雖然成就了硬碟這個科技產品,相對來說也是主軸馬達與碟片,諸如此類零件的負擔。

關鍵便是在於空氣阻力,隨著碟片與磁頭越塞越多,風阻對散熱效率的影響加劇。此外,這也會加重主軸馬達的負擔,相對需要耗費較多驅動電力。因此科學家嘗試從物理層面解決,最終選定密度只有空氣七分之一的氦氣(Helium),作為繼續疊疊樂的突破片。氦氣填充封裝是 HGST 最早導入應用,Seagate 今年才推出首款產品 Enterprise Capacity 3.5(Helium)HDD V6 10TB,但強調密封結構的耐久性更佳。


▲ 一般硬碟上蓋與基座為獨立組件,以 6 顆左右的螺絲固定,
氦氣填充產品則是採用焊接密封處理。

Seagate Enterprise Capacity 3.5(Helium)HDD V6 10TB
▲ 底部外觀樣式和一般硬碟沒有多大差異,只能看出金屬外殼色澤不同這點。

Seagate 表示,一般硬碟基座大多是採用金屬壓鑄生產,因為加工方式與材料因素,容易產生一些小氣泡、孔洞。其影響是存在填充氣體散發的疑慮,如果氦氣填充產品沿用之,將使產品的可靠度受到影響。因此,Seagate 改採用全鋁鍛造加工方式製造外殼,並且利用焊接密封確保耐久性。從外觀可以發現,其基座色澤不同於一般產品,而且上蓋不再是以螺絲搭配封膠結合。

拿過 6~8TB 硬碟的人應該都有感受到,拿在手上相當有份量,Enterprise Capacity 3.5(Helium)HDD V6 10TB 卻並非如此。官方宣稱外殼由全鋁鍛造方式加工製造,使得產品的整體重量,較一般大容量近線儲存產品輕 20% 左右(參考數值為 130g)。規格標示重量為 650g,這重量還比自家同系列 4TB 兄弟產品輕了 5g,反觀 8TB 重量達 780g 之譜。


▲ 拆除電路板可看到,底部外觀樣式仍然沒有多大差異。


▲ 基於密封需求,本體與電路板的訊號接點,由以往的公頭變更為母座。

耗電量堪比 2TB 產品,MTBF 達 250 萬小時

在氦氣封裝協助下,Enterprise Capacity 3.5(Helium)HDD V6 10TB 內部,是以 7 張約等 1.42TB 容量碟片,搭配 14 顆磁頭共同組成。其設計仍然是採用 PMR(Perpendicular Magnetic Recording,垂直磁紀錄)技術,除了得力於氦氣封裝能塞入更多碟片,單一碟片也較 8TB 產品大約 1.33TB 容量又再增加些許,因此使用 7 張碟片便能使產品容量提升 25%。

肚量超大的 Enterprise Capacity 3.5(Helium)HDD V6 10TB,是針對雲端資料中心、高容量密度 RAID 儲存裝置、分散式檔案系統等,這些講究一定性能的企業應用設計。故而採用 7200RPM 轉速主軸馬達,搭配 256MB 容量多區段快取記憶體,受測品為 SATA 6Gb/s 傳輸介面(完整型號ST10000NM0086),另外亦有 SAS 12Gb/s 版本得以選擇。


▲ 電路板線路布局如舊,並未受到氦氣封裝設計影響太多。


▲ 主控制器為 LSI 客製化產品,型號是 TTB8100。


▲ Micron 動態隨機存取記憶體,規格為 
DDR3L-1600、單顆容量 256MB。

針對企業應用所需,Enterprise Capacity 3.5(Helium)HDD V6 10TB 具備諸多附加功能設計,如電路板外觀可見 2 顆旋轉震動感應器(RV Sensor),規格標示旋轉防震能力為 1500Hz(弧度/秒²)。此外還有濕度、氦氣壓力、溫度數位感應器,並且支援熱插拔,以及不可或缺的 SCT(SMART Command Transport)ERC(Error Recovery Control,錯誤復原控制)功能,透過工具軟體查看預設回應時間為 10 秒。

加上具備 PowerChoice 閒置時電源與 PowerChoice 電源/效能這兩項技術功能,規格標示閒置耗電量僅 4.5W,最大作業耗電量 8~8.4W。反觀同系列 8TB 產品,閒置時 7.6W、平均作業耗電量 11W,意味這款產品最多可節省 3W 左右的耗電量。區區 3W 看來有些無感,然而在裝配數量動輒上千或更多的應用環境,功耗與電力相關設備建置成本連動,因此將會是相當顯著且實際。


▲ 電路板左右對角,裝配這等級產品必備的震動感應器。


▲ S.M.A.R.T. Monitoring Tools 偵測資訊:支援 SCT ERC 功能,回應時間預設為讀取、寫入同為 10 秒。

在此設計基礎下,產品 MTBF(Mean Time Between Failures,平均故障間隔)標示值高達 250 萬小時,得以全年無休運轉(24 小時 x 7 日、8,760 小時/年),AFR( Annual Failure Rate,年反修率)則為 0.35%。反觀自家同系列 8TB 產品,MTBF 標示值 200 萬小時,而且 AFR 是更高的 0.44%,可見氦氣填充封裝的優點還真不少。

至於企業應用同樣在意的性能部分,官方規格標示最大連續傳輸速率為 249MB/s,隨機讀取與寫入則是 170IOPS、370IOPS(4K QD16 WCD)。其中最高連續傳輸速率部分,並未比自家同系列 8TB 來得高,我們猜想兩者碟片磁錄密度接近(推估容量分別約為 1.42TB 與 1.33TB),因而沒能有感的拉開最高速度差距。


▲ CrystalDiskInfo 偵測資訊:空調辦公室、半開放機殼環境長時間連續測試之後溫度約為 37°C,反觀先前所測試 8TB 產品都超過 40°C。

 

(後面還有效能實測)

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PeteR
1.  PeteR (發表於 2016年6月27日 14:53)
"反觀自家同系列 8TB 產品,MTBF 標示值 200 小時,而且 AFR 是更高的 0.44%"
MTBF 200 hours(⊙ˍ⊙)
WOW(≧▽≦)這種產品趕快拿去填海吧╮(╯_╰)╭
KTor
2.  KTor (發表於 2016年6月29日 01:20)
"是以 7 張約等 1.42GB 容量碟片"
"單一碟片也較 8TB 產品大約 1.33GB 容量又再增加些許"

GB?

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