在企業級硬盤市場,希捷針對不同的應用需求有著豐富的產品布局。比如我們熟悉的銀河Exos系列,就是定位在滿足海量存儲需求,同時具備穩定、安全等特質的企業級機械硬盤。如果用戶在設備的性能、效率方面有著更高要求,希捷也提供了雷霆(Nytro)系列企業級固態硬盤供選擇。其中后者又細分為SATA SSD系列、SAS SSD系列和NVMe SSD系列。今天我們要測試的希捷雷霆(Nytro)5350 NVMe 固態硬盤(下文簡稱“希捷雷霆5350”),就是屬于希捷雷霆(Nytro)5050 NVMe固態系列,其專為提供數據中心的效率、高性能和存儲密度而設計。
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產品規格
容量:7.68TB
接口:PCIe Gen4 ×4 NVMe
閃存類型:3D eTLC
連續讀寫性能:7100MB/s、6900MB/s
4K隨機讀寫性能:1700K IOPS、195K IOPS
壽命耐用性(每天的硬盤寫入次數):1次
總寫入字節數:14000TB
平均故障間隔時間:
250萬小時
有限質保:5年
外形規格:2.5英寸×15毫米
希捷雷霆(Nytro)5350 NVMe 固態硬盤解析
希捷雷霆(Nytro)5050 NVMe固態系列在希捷企業級固態硬盤矩陣中定位中高端市場,作為其中的一員,希捷雷霆5350擁有最高7400MB/s的連續讀取速度以及6900MB/s的連續寫入速度,4K隨機讀取和寫入速度則分別達到1700K IOPS和195K IOPS。經過優化后的希捷雷霆5350,可在超密環境中提升密度和容量。它提供了兩種厚度的版本,其中15mm厚的盤體可實現最高15.36TB的容量,7mm厚的盤體最高能也達到7.68TB,同時根據不同的讀寫性能規格又有多個細分型號,在5350后通過字母“H”和“M”進行區分。
MC收到的是型號為XP7680SE70005的版本,15mm厚,型號為“Nytro 5350H”,容量為7.68TB,此外目前還有3.84TB和1.92TB容量可選。值得一提的是,希捷雷霆(Nytro)5050 NVMe固態系列有兩款產品,除了希捷雷霆5350,還有一款希捷雷霆(Nytro)5550 NVMe 固態硬盤。后者的定位要更高一些。官方對兩款產品定位也可以看出它們的差別:希捷雷霆5350“適用于讀取密集型工作負載”,而希捷雷霆5550“適用于混合工作負載”。
希捷雷霆5350作為PCIe Gen4 ×4 NVMe SSD,同時支持U.2接口和U.3接口,確保了足夠的靈活可用性。耐用性方面,希捷雷霆5350可以做到每天1次全盤寫入壽命(DWPD),平均故障間隔時間(MTBF)250萬小時。為確保數據完整性并在意外斷電時防止數據丟失,希捷雷霆5350配備斷電數據保護和SED TCG安全。硬盤可以與Linux和Microsoft操作系統兼容,還具有端到端數據保護和低密度奇偶校驗碼,實現企業級可靠性和數據保護,防止未檢測到的意外損壞。希捷雷霆5350還配備NVMe管理接口、SMBus邊帶管理和壽命管理功能,可在不增加操作系統負擔的情況下實現硬盤無縫監控和管理。
▲希捷雷霆5350同時支持U.2接口和U.3接口,確保了足夠的靈活可用性。
希捷雷霆5350有著厚實的金屬外殼,正面采用密集的凹凸格柵紋理,能有效增加外殼的散熱面積。外殼通過4顆螺絲固定,拆開后可以看到殼的內側對應芯片的位置都有導熱墊。它的主控芯片采用了群聯PS5020-E20,定位企業級產品,支持PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4,最大閃存容量32TB(8通道),并支持一系列企業級特性,包括第4代LDPC ECC糾錯引擎,其他細節則暫時沒有更多資料。
▲希捷雷霆5350的內部由一顆群聯PS5020-E20主控芯片、4顆SK海力士DDR4 ECC顆粒、16顆SK海力士128層3D eTLC閃存顆粒和一顆醒目的Rubycon紅寶石斷電保護電容組成。
▲群聯PS5020-E20主控芯片,支持PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4。
顆粒方面,希捷雷霆5350采用了SK海力士的128層3D eTLC閃存顆粒,我們測試的7.68TB版本PCB正反面各有8顆,共計16顆。其總寫入壽命達到了14000TB,3.84TB和1.92TB兩個版本的總寫入壽命則分別為7000TB和3500TB,表現出眾。PCB板上還有一顆相當大的Rubycon紅寶石斷電保護電容,屬于TWX系列(105℃長壽命),規格為35V@1500μF。它的作用正是前面提到的在意外斷電時對尚未寫完的數據提供保護,避免映射表、用戶數據出錯。在質保方面,希捷雷霆5350保持了希捷一貫的5年有限質保政策。
▲SK海力士的128層3D eTLC閃存顆粒,7.68TB版本一共有16顆。
▲一顆碩大的Rubycon紅寶石斷電保護電容
此外,希捷雷霆5350還板載了SK海力士的DDR4 ECC顆粒作為獨立緩存,顆粒編號為H5ANAG6NCJ RXNC。7.68TB版本的PCB板正反各兩顆,單顆容量2GB,緩存總容量達到8GB。
▲PCB正反面各有兩顆SK海力士的DDR4 ECC顆粒作為獨立緩存,緩存總容量達到8GB。
性能測試
測試平臺
系統:Windows 11、CentOS 8 Stream
主板:ROG STRIX Z790-A GAMING WIFI D4
處理器:酷睿i9-13900K
內存:DDR4 4000 8GB×4
硬盤:希捷雷霆(Nytro)5350 NVMe固態硬盤 7.68TB
電源:ROG THOR 1200W
在評測環節,我們使用PC測試平臺對希捷雷霆5350進行各項測試。由于消費級主板沒有U.3或U.2接口,所以在測試時我們使用了U.2轉PCIe x16轉接卡,將希捷雷霆5350安裝在轉接卡的U.2接口上,并將轉接卡插到主板的PCIe接口。同時,考慮到企業級固態硬盤的應用環境,我們除了在Windows系統下進行測試之外,也會在CentOS 8 Stream這一Linux平臺上進行一些相關測試。
▲我們將希捷雷霆5350安裝在轉接卡上進行測試(圖中主板僅供拍照,并非測試用主板)
通過CrystalDiskInfo查看希捷雷霆5350信息,可以看到其支持PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4。
基準性能測試
默認1GB容量測試
基準軟件最大容量測試
在CrystalDiskMark 8.0和AS SSD Benchmark的基準性能測試中,希捷雷霆5350展現出不俗的性能。其中CrystalDiskMark 8.0默認1GB測試下它的最大連續讀取速度超過了7000MB/s,達到7090.71MB/s,連續寫入速度也接近7000MB/s,為6911.04MB/s,表現在PCIe 4.0 ×4產品中也屬上乘。在AS SSD Benchmark的測試中,它的總分超過11000分,達到11359分,連續讀寫成績相比CrystalDiskMark 8.0中測得的要低一點。而隨機4KB讀取性能測試中,通過CrystalDiskMark 8.0測得希捷雷霆5350的成績達到了1703562 IOPS,達到了其標稱的1700K IOPS。
接著分別在CrystalDiskMark 8.0最高的64GB容量數據和AS SSD Benchmark最高的10GB容量數據下進行測試。在兩款基準軟件的最大容量測試中,希捷雷霆5350的表現依舊出色,CrystalDiskMark中的連續讀取速度與1GB容量數據下的成績在誤差范圍內,連續寫入速度的差距也不到4%,并沒有明顯差異。而AS SSD Benchmark的測試總分上,希捷雷霆5350依舊有著超過11000分的表現。
PCMark 10盤性能一致性測試
接下來我們對它進行了PCMark 10盤性能一致性測試,它是Windows系統下的長期高負載測試,會用隨機數據填滿待測盤兩次,然后再通過多次寫入1分鐘或50GB的隨機數據、性能測試使固態硬盤性能降級,并進入空間消耗殆盡,無效數據和有效數據混雜的穩定態,在穩定態再進行包括《 After Effects》《InDesign》《Photoshop》的讀寫性能測試,以及ISO文件、JPEG圖片的拷貝。其測試成績也將基于穩定態的各項測試成績綜合計算而來。此外該測試還會通過使固態硬盤長時間閑置,使固態硬盤進入性能恢復階段,然后在恢復階段對固態硬盤的性能再進行性能測試,以方便用戶對比。從測試結果來看,希捷雷霆5350的總分達到了2414,帶寬為567.09MB/s,平均存取時間為102μs。
具體來看希捷雷霆5350在一些測試項目中的表現。在反映傳輸大文件時的性能表現,總計20GB容量的4個ISO鏡像文件寫入測試中,希捷雷霆5350的成績基本上穩定在4000MB/s上下,僅僅在劣化階段的2個測試點下降到3706MB/s和3090MB/s,而在劣化階段的其他測試點以及初始、穩態、恢復階段保持了非常高的性能一致性。
在反映傳輸零散小文件時的性能表現,數量為339個、總計2.37GB容量的JPEG圖片文件讀寫測試中,希捷雷霆5350依舊保持了相當出色的性能一致性:初始階段和回復階段的表現都維持在430MB/s以上。劣化階段和穩態階段也基本穩定在393MB/s到400MB/s之間,僅有一個測試點下降到366MB/s。可見即便在讀寫零散的小文件時,希捷雷霆5350的性能也不會有明顯衰減。
在反映設計應用時的性能表現,Photoshop重負載測試中,希捷雷霆5350交出了一個“完美的答卷”—一根幾乎沒有什么波動的“直線”。其各階段的成績在609MB/s~619MB/s,性能波動不超過2%,在該項測試中呈現出高度的性能一致性。
ezFIO性能測試
ezFIO是經NVM Express推薦的企業級固態硬盤綜合測試,它是一個可重復進行的穩定態性能測試腳本。在測試開始前有兩次全盤容量寫入的預處理階段,幫助模擬企業級固態硬盤的長期性能。
ezFIO的長期性能穩定性檢驗通過穩定態隨機混合讀寫進行,根據平均IOPS和標準差計算得出變異系數,變異系數越低說明固態硬盤在長期高負荷使用后的性能越穩定,越不容易產生程序需要等待IO的情況。在穩定態混合隨機讀寫20分鐘的測試中,希捷雷霆5350的平均IOPS達到了1327083,變異系數1.38%,展現出相當穩定的性能表現。
▲穩定態4K隨機讀取測試結果
▲穩定態4K混合讀寫測試結果
在穩定態4K隨機讀取測試中,希捷雷霆5350的成績也達到了其標稱的1700K IOPS,與在Windows平臺CrystalDiskMark 8.0中測試的成績基本保持一致。而在相比單純的讀寫測試難度更高,但更接近實際使用環境的穩定態4K混合讀寫測試(讀取占比70%,寫入占比30%)中,希捷雷霆5350的IOPS達到了1327598。和單純的讀取、寫入測試成績相比,其下降幅度并不大,依舊保持著穩定的性能。
▲4K混合隨機讀取的99百分位延遲數據
▲4K混合隨機寫入的99百分位延遲數據
再來看4K混合隨機讀寫的99百分位延遲數據,它有助于全面評估固態硬盤在復雜高壓條件下的性能一致性表現。其中橫軸是延遲,越低越好,不同隊列深度的成績越接近越好。可以看到,希捷雷霆5350的寫入延遲較低,這與其標稱規格吻合。而在99.99%之后,讀取測試的可預期延遲范圍更為集中。
全盤讀寫測試及發熱情況
最后,我們使用TxBENCH對希捷雷霆5350進行全盤寫入測試。可以看到,它的全盤寫入曲線是一條輕微波動的直線,沒有任何掉速的情況,平均寫入速度達到5741MB/s,全盤寫入7.68TB一次耗時22分鐘。連續寫入半小時后,我們用FLIR熱成像儀觀察希捷雷霆5350外殼的溫度,正面和背面的最高溫度分別為67.8℃和68.6℃,對應內部的位置剛好都在主控部分。
▲TxBENCH全盤寫入測試,可以看到寫入速度非常穩定。
▲連續寫入半小時后,希捷雷霆5350外殼正面和背面的最高溫度分別為67.8℃和68.6℃。
小結
從希捷雷霆5350在測試中的表現來看,它很好地展現了各項標稱性能規格,這樣的綜合表現對于企業級應用來說是相當有吸引力的。每天1次全盤寫入壽命、高達14000TB的總寫入字節數、250萬小時的平均故障間隔時間以及包括斷電數據保護、SED TCG安全、端到端數據保護等在內的豐富功能,更是讓重視硬件壽命與數據安全的企業心動。在性能方面,希捷雷霆5350不光在初始狀態能達到PCIe 4.0 SSD中的一流水準,更是在穩定態下也保持著從始至終的性能穩定性。這也是希捷雷霆5350這類企業級固態硬盤和消費級產品很大的不同,前者采用的eTLC閃存并不依賴SLC緩存,因此不會出現消費級產品緩存外寫入掉速的問題,這種性能的穩定性正是企業級用戶最為看重方面之一。作為一款面向企業端的產品,希捷雷霆(Nytro)5350 NVMe固態硬盤不會在零售渠道銷售,不過憑借其強勁而穩定的性能以及豐富的企業級特性,如果在定價方面比較合理,相信很容易受到企業的青睞。
編輯:黃飛
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