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相信有些朋友看到
MACH.2
的新闻了，昨天我也在群里分享了
Seagate
比较详细的官方资料。我并没有特别看好双磁头臂
HDD
，但出于对硬盘技术一直的关注和兴趣，还是决定利用休息时间写点东西，也算一次倒逼自己学习英文资料。本文主要内容整理自《
sc702.1-1910us-mach-2-faq
》，同时加入自己的理解。
今年
3
月底我写过一篇《
HDD
性能
x2
没那么简单：双磁头臂硬盘测试分析
》，里面主要讨论了以下几段内容：
-
双磁头臂提速原理：单盘
2
个
LUN
独立工作；
-
早期性能测试结果：随机写略低、顺序写
QD1
掉速？
-
系统设计要点、怎样用效果好？
其中已经提到希捷
与微软的合作，关于
RAID
支持的猜想
等。未尽之处会在本文中落实，之前已经讲清楚过的尽量不重复，感兴趣的读者朋友可以点上面链接。
1
、与传统单磁头臂
HDD
相比，什么工作负载能显示出（双磁头臂）最好的性能价值？
Exos 2X14
针对
hyperscale
（超大规模，如互联网）工作负载设计，聚焦在
低队列深度随机读
操作（低
QD
是为了保持低指令延时），和
大传输尺寸顺序操作
。其最高性能提升表现在高传输尺寸顺序读
/
写（
128KB
或者更大，针对写入队列
2+
）、随机读（所有传输尺寸）和随机写（
128KB
块或者更大）。
2
、什么
BenchMark
性能测试能显示出双磁头臂良好的价值？
微软
Jetstress
（针对
Exchange
邮件服务器）、顺序吞吐测试（模拟备份操作或者流）、随机读
IOPS
测试（模拟
hyperscale
和
CDN
工作负载）等。
扩展阅读：《
12
万邮箱
ESRP
测试：
Exchange
超融合存储设计漫谈
》
3
、什么类型的应用
/
方案能显示出双磁头臂良好的价值？
内容分发网络（
CDN
）、视频流、邮件服务器、备份、
Hadoop
（
HDFS
和
MapReduce
）以及云应用。
4
、
Exos 2X14
在
IOPS/TB
上对比
10K
或者
15K
企业级硬盘如何？
这个问题我自己直接回答吧。首先高转速
SAS
盘已经基本把市场拱手让给
SSD
了，
7200
转
NL-HDD
存在主要因为容量
/
价格比。尽管双磁头臂性能可能翻倍，但
如果忽略单位容量的成本优势，单纯看
IOPS
的话与
SSD
仍然是天壤之别
。
5
、
MACH.2
的电源消耗如何？数据中心每个磁盘槽位的典型电源容量需要多少？
如上表，单磁头臂
HDD
的最大操作功耗在
10W
左右（启动时短时更高），双磁头臂有些情况下能超过
13W
，功耗提高
20-30%
。我记得磁头臂伺服电路（包括音圈电机）使用的
+5V
，
Exos 2X14
需要
5V
最大电流大约
1.4A
，这项数值接近翻了一倍。
主要看用户在意容量
/
功耗比，还是性能
/
功耗比了。
6
、为什么
Exos 2X14
使用
SAS
界面并只有单端口？未来双磁头臂
HDD
会支持双端口
SAS
用于
HA
和故障切换场景吗？
首先，
ATA
协议不支持多
LUN
的概念；而
SCSI
（
SAS
）天生就支持一个
Target
多个
LUN
（玩存储阵列的朋友都不陌生了吧）。其次，当前流行的
SAS 3.0
链路速度为
12Gb/s
（
1.2GB/s
），而
SATA 6Gb/s
（
600MB/s
）
SAS
有利于双磁头臂硬盘未来的传输率提高。
希捷表示，当前的电气架构不支持双端口，这是由当前一代
SoC
导致的设计限制。
一旦市场容量能够支持单独开一款
SoC
，这个是可能加上去的。
7
、为什么
Exos 2X14
只有
14TB
，而
Exos X16
已经发布了
16TB
？
Exos 2X14
是一款
8
碟片
HDD
，而
Exos X16
是
9
碟片。记录密度非常接近的，但当前
在双磁头臂组合的时候会有
1
个碟片的空间惩罚
。
我觉得这也是避免互相干扰的安全距离，同时
2
个磁头臂负责的磁头
/
盘片数应该也是对等的
，即使将来单磁头臂充氦做到
10
碟，双磁头臂估计仍保持
8
碟。
8
、这款双磁头臂硬盘可以使用软件
RAID
吗？哪些
SAS RAID/HBA
卡测试过支持
Exos 2X14
？
双磁头臂驱动器可以使用软
RAID
，甚至最少情况下一块盘上的
2
个
LUN
也可以配置
RAID
，但考虑到盘坏的情况，同一块盘上的
RAID 1
也可能丢数据所以没什么意义。
当前没有硬件
RAID
卡完全支持双磁头臂
。
如上图，
Broadcom
也就是原
LSI 9400
系列
SAS HBA P11+
版本固件官方支持双磁头臂
HDD
，
9300
系列
HBA
测试并确认兼容多
LUN
，而
MegaRAID
卡当前不支持。
MicroChip
（冬瓜哥就职那家）也会在近期支持，除了
SAS HBA
之外，
RAID
卡的
HBA
模式也会支持双磁头臂硬盘
。
9
、当前的
Exos 2X14
提供
4Kn
（原生）扇区大小，
FastFormat
可以把它切换到
512e
（模拟）吗？
希捷计划未来提供
512e
配置，当前版本的
Exos 2X14
不能应用
FastFormat
，未来会支持。
10
、双磁头臂产生振动，以及受振动的影响情况如何？
经过系统调教，一个磁头臂寻道时对另一个的影响已经最小化。硬盘的规格
没有改变，包括抗旋转振动（
RV
）、冲击、噪声干扰
等。
扩展阅读：
《
Facebook如何将硬盘性能损失由90%降低到2%
》
11
、如果一个
LUN
失效了，当发出
Test UnitReady
指令时磁盘还会报告正常吗？
不会。
12
、会有
2
份缺陷管理列表（
defectmanagement list
）吗？
是一份整合的缺陷列表，并且能够被
2
个
LUN
访问。
13
、在未来会有单一卷呈现的双磁头臂驱动器吗？（例如，一块盘自身会在第一磁头臂和第二磁头臂之间负载均衡
/
优化）
也许是可能吧。这种配置下会有
长尾延时
的问题，这需要足够大的市场来证明
Firmware
的研发和复杂性
是值得的。
14
、
SAS/SCSI
指令的执行，比如像影响到盘上全部
LUN
的
FORMAT UNIT
，看上去会在
RAID
下导致问题，例如
RAID 5
。
以上命令应该都是影响到整块双磁头臂硬盘的
这是事实，单一
SAS
接口和
Cache
也都是
HDD
上
2
个
LUN
共用的。未来的改进，依赖于像
T10
这些标准的发展和被接受程度。
参考资料：
https://www.seagate.com/files/www-content/solutions/mach-2-multi-actuator-hard-drive/files/sc702.1-1910us-mach-2-faq.pdf
https://www.seagate.com/files/www-content/solutions/mach-2-multi-actuator-hard-drive/files/tp714.1-1910us-mach-2-technology-paper.pdf
扩展阅读：
《
这些硬盘参数你都懂吗？（上）-从案例引发的讨论
》
《
这些硬盘参数你都懂吗？（下）-监控选型与系统设计
》
《
3.5
寸万转复活，却难阻硬盘技术日暮西山
》
注
：本文只代表作者个人观点，与任何组织机构无关，如有错误和不足之处欢迎在留言中批评指正。
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