今天我们开始写一篇长文来谈谈硬盘的参数。

我们看到一个硬盘：

硬盘型号通常写在硬盘表面标签上。例如，这款Exos 10 硬盘的标签第三行有型号“ST10000NM0096”。无需阅读磁盘标签上的其余信息。我们可以在数据表中搜索该型号。

另外，部分硬盘也有类似ST10000NM0256的型号。这些型号也是ST10000NM0096的衍生品，我们稍后会谈到。

打开搜索到的数据表，你会看到满眼的数据。这里我想说的是，——里的所有数据都是有用的。

今天我们就一一说说这些数据是用来做什么的。

首先，您会发现ST10000NM0096只是这张桌子上众多型号之一。它是Exos企业存储磁盘大型产品线中的一个子型号。该产品线分为三个细分市场型号组：“超大规模SATA”、“SATA 6Gb/s 标准”和“12Gb/s SAS 标准”。

这里我们可以开始说Standard模式是最常见的硬盘格式，而Hyperscale模式是针对大规模OLTP在线事务处理、Hadoop数据密集型分布式存储、Ceph存储和高性能计算应用优化的磁盘。

下面的形式参数是Capacity。可以看到超大规模模式和标准模式都有两种不同的容量：8T和10T。我们不必谈论容量，只是磁盘的出厂容量。

超大规模模式硬盘更好吗？这里我们要看看下面这组参数。

垂直列：标准模型(512e)、超大规模模型(512e)、标准模型(4Kn)、SED 模型(512e)、SED 模型(4Kn)、SED-FIPS 模型(512e) 和SED-FIPS 模型(4Kn)。

希捷这里的参数设置比较混乱。这列参数是磁盘的扇区和存储标准。分数分为括号外和括号内两部分。

首先括号里只有两种，一种是512e，一种是4Kn。这是出厂时的扇区格式。

在最早的磁盘格式中，512字节的扇区是硬盘的最小存储单元。但每个扇区并不能完全用于数据存储，因为一些代码如ECC、地址标记等也占用磁盘空间（每个扇区约65字节）。 512字节扇区中数据存储的实际使用率不会超过1-65/512=87.3%。这就是为什么你最后拿到的10T硬盘看起来容量还不到10T。这并不完全是由于1000和1024转换导致的磁盘容量减少。

后来厂商提出了一个名为AF（Advanced Format）的标准，采用8 512字节的扇区来组成新的存储单元。该存储单元的8 512字节扇区使用公共集合。磁盘地址编码，因此磁盘空间利用率变为1- 65/(8*512)=98.4%。磁盘空间的利用率得到了很大的提高，就是上面的“512e”。事实上，这是一种特别妥协的做法。 8*512=4K。事实上，这个扇区就是4K扇区。只是为了兼容旧系统，人为地将其分割成8个512字节的扇区。如果是新系统，可以直接支持4K扇区。该地区不需要此步骤。数码圈有句话叫“4K对齐”，其实就是对4K扇区进行正则化。但这是一个谎言。 Windows 7之后，只要格式化4K扇区的磁盘，系统默认会自动进行4K对齐操作。

如果不考虑与旧系统的兼容性，磁盘直接提供原生4K扇区，即参数4Kn。

括号外的参数信息，Standard Model标准模式，是标准磁盘数据传输模式；超大规模模型是一种非常大规模的模式； SED模型是一种对自身数据进行加密的磁盘格式，利用主板上硬件中存储的密钥来传输磁盘内部的数据进行加密。 SED-FIPS模型也是一种加密模式。 SED加密是希捷自有技术，而SED-FIPS是符合美国《联邦信息处理标准》 140-2和140-3级别相关要求的加密形式，这对于数据安全非常重要。提供进一步的保护，防止未经授权的读取和篡改数据。

所以你看到这些参数形成一个矩阵，每个节点对应于它自己的进一步导数模型。

下面介绍一下该系列硬盘的独特之处。

带宽焊缝的氦密封驱动设计—— 这是氦盘。准确地说，它是一个充满氦气的密封圆盘，并在氦气的保护下通过焊接间隙结合在一起。内部充满氦气。氦气是一种惰性气体，可以有效保护盘片内部的元件不被氧化。这是惰性气体的特性。此外，世界上只有氢比氦轻。在相同压力下，较轻的气体对移动物体的阻力较小，这将使硬盘消耗较少的能量。在大型企业级硬盘中，氦盘更具能耗优势。

数字环境传感器—— 这是一个数字环境传感器。硬盘上有各种传感器。它一方面监测硬盘上不同位置的温度，另一方面也测量电机转速的误差和硬盘本身的振动。

然后结合固件中的算法，对硬盘的机械部分进行调整，保证数据安全。

保护信息(T10 DIF) —— 信息保护(T10)，这是专门保护SAS (SCSI) 上磁盘数据完整性的设置。采用的方法就是处理我们前面提到的512字节扇区数据。扩展，扩展至520字节。增加的8字节信息可以在端到端传输过程中保持数据的一致性。只不过这个技术是在scsi上做的命令，所以SATA没有机会接触到它。

SuperParity——超级奇偶校验，这是希捷的专利技术，可以合并多个扇区的奇偶校验信息，其特点是在读取磁盘数据时有一定的性能提升。

PowerChoice/PowerBalance 技术—— Energy Choice 是希捷企业级硬盘的一项节能技术。其实这个东西对于家庭NAS来说也有相当大的节能效益。在高负载企业环境中，该技术可降低磁盘能耗约54%。在家庭环境中，NAS硬盘大部分时间都不进行读写，因此它对节能的贡献就更大了。能源平衡使用算法在IOPS和能源消耗之间进行调整。如果您的硬盘有大量的随机读写任务，您可以通过能量平衡进一步获得节能效果。

低卤素/热插拔支持—— 这是热插拔功能。很多人认为只要磁盘架支持热插拔，硬盘就可以热插拔。其实这是错误的。很有可能造成硬盘故障。

典型的热插拔硬盘的引脚不仅有长短设计，而且当检测端检测到拔出动作时，其内部电路会在0.5秒内重置磁头臂。采用这样的设计，如果您插拔多个硬盘时，您会发现按下硬盘的拆卸手柄时经常可以听到“咔哒”的声音。这是硬盘磁头高速复位的声音。

这就是为什么磁盘架上设计有把手，不仅可以快速锁定硬盘，而且在拔出硬盘时，抬起把手的时间给了硬盘一个相对较长的复位时间。很多人不管硬盘是否支持热插拔，都会热插拔硬盘。这也是很多数码新手很难注意到的事情。

多段高速缓存(MB) —— 这是高速缓存。特别注意的是，它是多段缓存，最大256MB。当很多人看到硬盘缓存远高于64MB时，会不会认为是叠瓦盘呢？当然不一定。使用缓存往往是达到性能指标的补救措施。这款硬盘的转速仅为7,200转，相对于10,000转或150,000转的硬盘来说存在性能瓶颈，但它也是一款能耗比突出的硬盘。因此，需要增加更大的缓存来提高硬盘的性能。

Organic Solderability Preservative——有机焊锡保护剂是出于环保考虑，避免了助焊剂和防腐剂中的许多有毒有害物质。如今，绿色环保呼声强烈。因此，硬盘厂商也会将此作为一个功能点来谈论。

事实上，覆盖焊接层的油漆是有机的，不像以前那样含有很多重金属和有毒物质。但这项技术尚未成熟，不如以前的有毒有害防护剂那么强，会在一定程度上影响寿命。

平均故障间隔时间（MTBF，小时）—— 这是平均故障间隔时间。该系列所有硬盘均为250万小时。是不是看起来很高大上呢？但MTBF是美军的一个标准。它是通过大量的统计公式计算出来的。 250 万小时相当于大约6850 年。这是一个字面上可靠但实际上意义不大的参数。如果你真的认为硬盘可以从夏朝神话时代一直使用到现在，那你就有点天真了。

可靠性评级@ 全天247 运行(AFR) —— 硬盘可靠性等级，7X24 小时运行条件下的年故障率。希捷自己说使用MTBF是不可靠的，他们使用AFR来校准硬盘的可靠性。事实上，这个值还是不太可靠。据希捷介绍，机箱内部温度不超过40摄氏度，一年运行8760小时，开机和关机循环次数在250次以内，电压稳定……这东西和工信部的油耗数据，仅具有大致参考意义，但实际结果往往较为悲观。因此，价值表上的0.35%需要放大。根据我们为客户项目分配硬盘的做法，在三年的系统生命周期内，根据不同的任务分配5%到15%的备用硬盘。根据实际经验，我们准备的备用硬盘在三年左右就会消耗掉至少80%。

每位不可恢复的读取错误Read—— 称为URE，这就是希捷所说的每位错误概率。企业盘在这方面已经达到了1/1015的非常高的错误率。但我们来计算一道数学题：

对于10硬盘Raid5阵列，我们将使用该系列中最大容量的10T硬盘。

1TB 是10^3 字节，即8X10^3 位。 10T也达到了8X1014位。如果是10块硬盘的阵列，就达到8X1015位。按照概率，8块硬盘组成的RAID5在恢复过程中，阵列中会出现8次数据错误。因此，从理论上讲，RAID5无法成功恢复。

事实上，这个值告诉你一个磁盘阵列的最大限制。

每年通电时间(24x7)—— 每年工作时间为8760 小时。如果按照一天24小时计算，这块硬盘可以工作365天。

512e 扇区大小（每个扇区字节数）—— 这是我们提到的512e 扇区的大小。当不使用磁盘的“信息保护（T10）”功能时，磁盘的扇区大小被模拟为512字节。当使用信息保护（T10）功能时，大小根据不同级别为520字节和528字节。以字节为单位的差异。当然，这两种不同的扇区大小仅适用于SAS接口硬盘，SATA硬盘不存在这个问题。

4Kn 扇区大小（每个扇区字节数） ——4K 本机扇区大小，4096 字节。这里你会发现Hyperscale Model模式硬盘在表中标有“-”。这也是对我们刚才讲的Hyperscale模式的更多支持。因此，4Kn 不支持密集扩展存储。 SAS接口仍然具有与需要扩展的信息保护目的相对应的附加字节。

有限保修（年）—— 保修期为5 年。硬件保修对于个人用户来说其实还是有一定用处的，但是企业用户却很少选择保修。毕竟，来来回回更换硬盘所带来的系统停机成本比硬盘要贵得多，而且大部分都是通过备件更换。而且，“保修”修复过的硬盘我实在不敢继续用于官方项目。正是因为各种企业级硬盘的保修时间给你设置的很长。看起来不错，但是没人修复。

主轴转速（RPM）：—— rpm、7200 rpm。硬盘的速度是一个非常重要的因素！但这个事情有时并没有被企业用户重视。转速与硬盘的平均寻道时间有关，即硬盘接收到读写指令后的平均响应时间。它分为两个阶段。第一个是当磁头移动到相关磁盘上的相应柱面时，第二个是当要读取的数据扇区在磁头下方旋转时。我们可以知道，圆盘旋转得越快，第二阶段所花费的时间就越少。

在需要高速读写速度的应用场景中，比如Web服务器，我们之前会选择15000转的硬盘或者直接使用SSD或NVMe。这种硬盘主要用来存储交易文件。更快或更慢并不重要。

例如，该系列硬盘的平均寻道时间为4.16毫秒，而15000转硬盘的平均寻道时间约为2毫秒，确实快了一倍。连续读取速度也可以达到300Mbit/s以上，这不是7200转硬盘可比的。因此，我们不会提及SSD和NVMe。没有应用场景就谈性能只是流氓。

Interface Access Speed(Gb/s)——接口速度，这是一个很微妙的东西！ SATA 6G接口的速度应该是6G，SAS 12G接口的速度应该是12G。这些硬盘将向后兼容并支持3G和1.5G接口。 SAS还兼容6G和3G，不过看看这个东西就知道了。它是一个电气标准。接口速度并不能决定和提高硬盘的速度。

最大限度。持续传输速率OD (MB/s, MiB/s)—— 是最大连续传输速度。这也是一个特别具有欺骗性的数据参数。这是单个硬盘理论上可以达到的最快数据传输速度，数据表上仅为249MB/s。就连SAS硬盘的速度也是254MB/s，与接口速度相差甚远。

首先我们来说说在接口速率达不到的情况下，为什么接口速率那么高，因为这是为了兼容后续的高速设备做准备。然而SATA几乎没有希望，SAS则可能通过菊花链来达到接口速率。这是连接阵列卡的地方。稍后我将有机会告诉你如何使用数组。这是一篇大文章。

随机读写4K QD16 WCD (IOPS) —— 这是随机读写4K 数据串的指标，以IOPS 表示，即每秒完成多少个IO。它是硬盘最重要的性能指标，没有之一！

这是一个完全综合的指标。该值越大，实际使用时硬盘的响应速度越快。

平均延迟(ms)—— 平均寻道时间，也称为平均响应时间。我刚才在轮换的时候说过了，所以我不会再说了。

Interface Ports—— 接口数量，这个可能大家比较陌生。事实上，大多数SAS硬盘都支持双端口设计，这使得SAS硬盘可以直接连接到两个HBA卡，从而可以进行故障迁移。当一张HBA卡发生故障时，可以切换到另一张HBA卡。单口SATA硬盘没有此功能。只是这个选项对于普通个人用户来说意义不大。

Rotational Vibration @ 1500Hz (rad/s2) —— 抗旋转振动，这是硬盘的固有指标。越大越好，直接表明硬盘运行的稳定性。

Idle A (W) Average—— 空闲功耗指硬盘上电后不进行读写操作时的功耗。如果您有NAS，则该值是每天NAS不读取时硬盘的功耗。越低越好，但如果太低，会影响硬盘的响应速度，一段时间后读取数据时可能会感到挫败感。

Max Operating Power, Random Write (WCD) 4K/4Q RR50%/RW50%——最大运行功耗——这是随机读写4K数据块测得的平均功耗。它可以看作是你的硬盘的最大功耗。查看功耗指标。

电源要求—— 电源要求是连接什么电源，但目前大多数硬盘都是12V+5V，其他的很少。

Temperature, Operating (C)—— 工作温度，这是决定硬盘故障率和寿命的一个非常重要的指标。一般来说，企业级硬盘的工作温度需要限制在60摄氏度。超过这个温度硬盘将会受到严重影响。同时，这也是硬盘使用时日常监控的一个重要观察指标。如果硬盘太多无法观察，我们通常会直接降低机房的温度。这样就从根本上解决了问题。

振动，非操作： 10Hz 至500Hz (Grms)—— 振动，GRMS 是“总均方根加速度”，指某个位置的振动强度单位。 2.27这个值和田间拖拉机的振动差不多，在家里确实达不到。

Shock, Operating 2ms (Read/Write) (Gs) —— 工作时能承受的冲击力。 2毫秒内的加速度为40G。这种加速在国内实现并不容易。基本上我们可以参考汽车安全气囊的标准。汽车安全气囊的激活也是2ms/40G的冲击加速度。

Shock, Nonoperating, 1ms/2ms (Gs) —— 非操作冲击加速度，强度250Gs 可参考上述。

最后还有长、宽、高、重等数据。基本上，相同尺寸的硬盘的长度和宽度基本相同，厚度则与里面的盘片数量有关。板越多，板就越厚。

这些是企业级硬盘可以查询的参数。如果是民用硬盘，厂家会有意无意地忽略一些参数。例如这个磁盘：

能看到的参数少了很多，你会发现2400小时的年使用时间和企业盘的8760小时相差很大。比如每年写入55T的数据我们认为就非常满意了。一个数值。但说实话，对于普通用户来说还是足够了。

用户评论

清原

哇，这篇关于如何选择硬盘的文章真是太实用了！我一直被“叠瓦盘”这个概念绕晕，现在终于明白了。

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从此我爱的人都像你

叠瓦盘确实是个坑，看完这篇文章我决定下次买硬盘要好好研究参数了。

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荒野情趣

真的没想到硬盘参数这么多讲究，以前都是随便买的，以后得认真对待了。

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┲﹊怅惘。

叠瓦盘确实是个迷，看完这篇文章我才开始重视硬盘的选择。

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生命一旅程

这篇文章讲得太到位了，我终于明白为什么我的电脑总是卡卡的。

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服从

硬盘参数真的挺复杂的，但是这篇教程讲得很清晰，感谢分享！

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歇火

叠瓦盘确实是个误导，这篇文章让我重新审视了硬盘的选购。

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∞◆暯小萱◆

选择硬盘时一定要看参数，这篇教程给了我很多有用的信息。

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孤廖

之前买硬盘都是看价格，现在知道要看参数了，这篇文章太及时了。

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冷风谷离殇

叠瓦盘的宣传太误导人了，这篇教程让我重新树立了正确的硬盘选购观念。

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绝版女子

硬盘参数太多，但是这篇文章让我知道哪些是关键因素。

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作业是老师的私生子

看完这篇文章，我决定重新选购硬盘，不能再被商家误导了。

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秘密

以前觉得硬盘只要够用就行，现在才知道参数的重要性。

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那伤。眞美

叠瓦盘的宣传太夸张了，这篇文章让我看清了真相。

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颓废i

硬盘选购确实是个技术活，这篇教程让我有了新的认识。

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该用户已上天

感谢这篇文章，让我不再盲目购买硬盘。

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关于道别

以前买硬盘都是看外观，现在知道了要看参数，真是太涨知识了。

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々爱被冰凝固ゝ

这篇文章让我对硬盘有了全新的认识，以后不会再乱买了。

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花开丶若相惜

叠瓦盘的问题确实存在，这篇教程让我知道如何避免这个问题。

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