存储技术
在企业级硬盘市场,希捷针对不同的应用需求有着丰富的产品布局。比如我们熟悉的银河Exos系列,就是定位在满足海量存储需求,同时具备稳定、安全等特质的企业级机械硬盘。如果用户在设备的性能、效率方面有着更高要求,希捷也提供了雷霆(Nytro)系列企业级固态硬盘供选择。其中后者又细分为SATA SSD系列、SAS SSD系列和NVMe SSD系列。今天我们要测试的希捷雷霆(Nytro)5350 NVMe 固态硬盘(下文简称“希捷雷霆5350”),就是属于希捷雷霆(Nytro)5050 NVMe固态系列,其专为提供数据中心的效率、高性能和存储密度而设计。
产品规格
容量:7.68TB
接口:PCIe Gen4 ×4 NVMe
闪存类型:3D eTLC
连续读写性能:7100MB/s、6900MB/s
4K随机读写性能:1700K IOPS、195K IOPS
寿命耐用性(每天的硬盘写入次数):1次
总写入字节数:14000TB
平均故障间隔时间:
250万小时
有限质保:5年
外形规格:2.5英寸×15毫米
希捷雷霆(Nytro)5350 NVMe 固态硬盘解析
希捷雷霆(Nytro)5050 NVMe固态系列在希捷企业级固态硬盘矩阵中定位中高端市场,作为其中的一员,希捷雷霆5350拥有最高7400MB/s的连续读取速度以及6900MB/s的连续写入速度,4K随机读取和写入速度则分别达到1700K IOPS和195K IOPS。经过优化后的希捷雷霆5350,可在超密环境中提升密度和容量。它提供了两种厚度的版本,其中15mm厚的盘体可实现最高15.36TB的容量,7mm厚的盘体最高能也达到7.68TB,同时根据不同的读写性能规格又有多个细分型号,在5350后通过字母“H”和“M”进行区分。
MC收到的是型号为XP7680SE70005的版本,15mm厚,型号为“Nytro 5350H”,容量为7.68TB,此外目前还有3.84TB和1.92TB容量可选。值得一提的是,希捷雷霆(Nytro)5050 NVMe固态系列有两款产品,除了希捷雷霆5350,还有一款希捷雷霆(Nytro)5550 NVMe 固态硬盘。后者的定位要更高一些。官方对两款产品定位也可以看出它们的差别:希捷雷霆5350“适用于读取密集型工作负载”,而希捷雷霆5550“适用于混合工作负载”。
希捷雷霆5350作为PCIe Gen4 ×4 NVMe SSD,同时支持U.2接口和U.3接口,确保了足够的灵活可用性。耐用性方面,希捷雷霆5350可以做到每天1次全盘写入寿命(DWPD),平均故障间隔时间(MTBF)250万小时。为确保数据完整性并在意外断电时防止数据丢失,希捷雷霆5350配备断电数据保护和SED TCG安全。硬盘可以与Linux和Microsoft操作系统兼容,还具有端到端数据保护和低密度奇偶校验码,实现企业级可靠性和数据保护,防止未检测到的意外损坏。希捷雷霆5350还配备NVMe管理接口、SMBus边带管理和寿命管理功能,可在不增加操作系统负担的情况下实现硬盘无缝监控和管理。
▲希捷雷霆5350同时支持U.2接口和U.3接口,确保了足够的灵活可用性。
希捷雷霆5350有着厚实的金属外壳,正面采用密集的凹凸格栅纹理,能有效增加外壳的散热面积。外壳通过4颗螺丝固定,拆开后可以看到壳的内侧对应芯片的位置都有导热垫。它的主控芯片采用了群联PS5020-E20,定位企业级产品,支持PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4,最大闪存容量32TB(8通道),并支持一系列企业级特性,包括第4代LDPC ECC纠错引擎,其他细节则暂时没有更多资料。
▲希捷雷霆5350的内部由一颗群联PS5020-E20主控芯片、4颗SK海力士DDR4 ECC颗粒、16颗SK海力士128层3D eTLC闪存颗粒和一颗醒目的Rubycon红宝石断电保护电容组成。
▲群联PS5020-E20主控芯片,支持PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4。
颗粒方面,希捷雷霆5350采用了SK海力士的128层3D eTLC闪存颗粒,我们测试的7.68TB版本PCB正反面各有8颗,共计16颗。其总写入寿命达到了14000TB,3.84TB和1.92TB两个版本的总写入寿命则分别为7000TB和3500TB,表现出众。PCB板上还有一颗相当大的Rubycon红宝石断电保护电容,属于TWX系列(105℃长寿命),规格为35V@1500μF。它的作用正是前面提到的在意外断电时对尚未写完的数据提供保护,避免映射表、用户数据出错。在质保方面,希捷雷霆5350保持了希捷一贯的5年有限质保政策。
▲SK海力士的128层3D eTLC闪存颗粒,7.68TB版本一共有16颗。
▲一颗硕大的Rubycon红宝石断电保护电容
此外,希捷雷霆5350还板载了SK海力士的DDR4 ECC颗粒作为独立缓存,颗粒编号为H5ANAG6NCJ RXNC。7.68TB版本的PCB板正反各两颗,单颗容量2GB,缓存总容量达到8GB。
▲PCB正反面各有两颗SK海力士的DDR4 ECC颗粒作为独立缓存,缓存总容量达到8GB。
性能测试
测试平台
系统:Windows 11、CentOS 8 Stream
主板:ROG STRIX Z790-A GAMING WIFI D4
处理器:酷睿i9-13900K
内存:DDR4 4000 8GB×4
硬盘:希捷雷霆(Nytro)5350 NVMe固态硬盘 7.68TB
显卡:NVIDIA GeForce RTX 4070 Ti
电源:ROG THOR 1200W
在评测环节,我们使用PC测试平台对希捷雷霆5350进行各项测试。由于消费级主板没有U.3或U.2接口,所以在测试时我们使用了U.2转PCIe x16转接卡,将希捷雷霆5350安装在转接卡的U.2接口上,并将转接卡插到主板的PCIe接口。同时,考虑到企业级固态硬盘的应用环境,我们除了在Windows系统下进行测试之外,也会在CentOS 8 Stream这一Linux平台上进行一些相关测试。
▲我们将希捷雷霆5350安装在转接卡上进行测试(图中主板仅供拍照,并非测试用主板)
通过CrystalDiskInfo查看希捷雷霆5350信息,可以看到其支持PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4。
基准性能测试
默认1GB容量测试
基准软件最大容量测试
在CrystalDiskMark 8.0和AS SSD Benchmark的基准性能测试中,希捷雷霆5350展现出不俗的性能。其中CrystalDiskMark 8.0默认1GB测试下它的最大连续读取速度超过了7000MB/s,达到7090.71MB/s,连续写入速度也接近7000MB/s,为6911.04MB/s,表现在PCIe 4.0 ×4产品中也属上乘。在AS SSD Benchmark的测试中,它的总分超过11000分,达到11359分,连续读写成绩相比CrystalDiskMark 8.0中测得的要低一点。而随机4KB读取性能测试中,通过CrystalDiskMark 8.0测得希捷雷霆5350的成绩达到了1703562 IOPS,达到了其标称的1700K IOPS。
接着分别在CrystalDiskMark 8.0最高的64GB容量数据和AS SSD Benchmark最高的10GB容量数据下进行测试。在两款基准软件的最大容量测试中,希捷雷霆5350的表现依旧出色,CrystalDiskMark中的连续读取速度与1GB容量数据下的成绩在误差范围内,连续写入速度的差距也不到4%,并没有明显差异。而AS SSD Benchmark的测试总分上,希捷雷霆5350依旧有着超过11000分的表现。
PCMark 10盘性能一致性测试
接下来我们对它进行了PCMark 10盘性能一致性测试,它是Windows系统下的长期高负载测试,会用随机数据填满待测盘两次,然后再通过多次写入1分钟或50GB的随机数据、性能测试使固态硬盘性能降级,并进入空间消耗殆尽,无效数据和有效数据混杂的稳定态,在稳定态再进行包括《 After Effects》《InDesign》《Photoshop》的读写性能测试,以及ISO文件、JPEG图片的拷贝。其测试成绩也将基于稳定态的各项测试成绩综合计算而来。此外该测试还会通过使固态硬盘长时间闲置,使固态硬盘进入性能恢复阶段,然后在恢复阶段对固态硬盘的性能再进行性能测试,以方便用户对比。从测试结果来看,希捷雷霆5350的总分达到了2414,带宽为567.09MB/s,平均存取时间为102μs。
具体来看希捷雷霆5350在一些测试项目中的表现。在反映传输大文件时的性能表现,总计20GB容量的4个ISO镜像文件写入测试中,希捷雷霆5350的成绩基本上稳定在4000MB/s上下,仅仅在劣化阶段的2个测试点下降到3706MB/s和3090MB/s,而在劣化阶段的其他测试点以及初始、稳态、恢复阶段保持了非常高的性能一致性。
在反映传输零散小文件时的性能表现,数量为339个、总计2.37GB容量的JPEG图片文件读写测试中,希捷雷霆5350依旧保持了相当出色的性能一致性:初始阶段和回复阶段的表现都维持在430MB/s以上。劣化阶段和稳态阶段也基本稳定在393MB/s到400MB/s之间,仅有一个测试点下降到366MB/s。可见即便在读写零散的小文件时,希捷雷霆5350的性能也不会有明显衰减。
在反映设计应用时的性能表现,Photoshop重负载测试中,希捷雷霆5350交出了一个“完美的答卷”—一根几乎没有什么波动的“直线”。其各阶段的成绩在609MB/s~619MB/s,性能波动不超过2%,在该项测试中呈现出高度的性能一致性。
ezFIO性能测试
ezFIO是经NVM Express推荐的企业级固态硬盘综合测试,它是一个可重复进行的稳定态性能测试脚本。在测试开始前有两次全盘容量写入的预处理阶段,帮助模拟企业级固态硬盘的长期性能。
ezFIO的长期性能稳定性检验通过稳定态随机混合读写进行,根据平均IOPS和标准差计算得出变异系数,变异系数越低说明固态硬盘在长期高负荷使用后的性能越稳定,越不容易产生程序需要等待IO的情况。在稳定态混合随机读写20分钟的测试中,希捷雷霆5350的平均IOPS达到了1327083,变异系数1.38%,展现出相当稳定的性能表现。
▲稳定态4K随机读取测试结果
▲稳定态4K混合读写测试结果
在稳定态4K随机读取测试中,希捷雷霆5350的成绩也达到了其标称的1700K IOPS,与在Windows平台CrystalDiskMark 8.0中测试的成绩基本保持一致。而在相比单纯的读写测试难度更高,但更接近实际使用环境的稳定态4K混合读写测试(读取占比70%,写入占比30%)中,希捷雷霆5350的IOPS达到了1327598。和单纯的读取、写入测试成绩相比,其下降幅度并不大,依旧保持着稳定的性能。
▲4K混合随机读取的99百分位延迟数据
▲4K混合随机写入的99百分位延迟数据
再来看4K混合随机读写的99百分位延迟数据,它有助于全面评估固态硬盘在复杂高压条件下的性能一致性表现。其中横轴是延迟,越低越好,不同队列深度的成绩越接近越好。可以看到,希捷雷霆5350的写入延迟较低,这与其标称规格吻合。而在99.99%之后,读取测试的可预期延迟范围更为集中。
全盘读写测试及发热情况
最后,我们使用TxBENCH对希捷雷霆5350进行全盘写入测试。可以看到,它的全盘写入曲线是一条轻微波动的直线,没有任何掉速的情况,平均写入速度达到5741MB/s,全盘写入7.68TB一次耗时22分钟。连续写入半小时后,我们用FLIR热成像仪观察希捷雷霆5350外壳的温度,正面和背面的最高温度分别为67.8℃和68.6℃,对应内部的位置刚好都在主控部分。
▲TxBENCH全盘写入测试,可以看到写入速度非常稳定。
▲连续写入半小时后,希捷雷霆5350外壳正面和背面的最高温度分别为67.8℃和68.6℃。
小结
从希捷雷霆5350在测试中的表现来看,它很好地展现了各项标称性能规格,这样的综合表现对于企业级应用来说是相当有吸引力的。每天1次全盘写入寿命、高达14000TB的总写入字节数、250万小时的平均故障间隔时间以及包括断电数据保护、SED TCG安全、端到端数据保护等在内的丰富功能,更是让重视硬件寿命与数据安全的企业心动。在性能方面,希捷雷霆5350不光在初始状态能达到PCIe 4.0 SSD中的一流水准,更是在稳定态下也保持着从始至终的性能稳定性。这也是希捷雷霆5350这类企业级固态硬盘和消费级产品很大的不同,前者采用的eTLC闪存并不依赖SLC缓存,因此不会出现消费级产品缓存外写入掉速的问题,这种性能的稳定性正是企业级用户最为看重方面之一。作为一款面向企业端的产品,希捷雷霆(Nytro)5350 NVMe固态硬盘不会在零售渠道销售,不过凭借其强劲而稳定的性能以及丰富的企业级特性,如果在定价方面比较合理,相信很容易受到企业的青睐。
编辑:黄飞
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