【ZDNet企业解决方案中心】Hitachi Globle Storage Technologies（HGST，现名昱科环球存储科技）是著名的硬盘厂商，当前处于Western Digital（西部数据）旗下。HGST是IBM硬盘的继承者，从桌面级到企业级均有产品，不过HGST的企业级硬盘产品相对更具有知名度一些，并且相对其它几家传统HDD厂商来说，其进入企业级SSD市场也要早上那么一步，HGST最近还推出了首款充氦硬盘：Ultrastar HE6，其的技术储备可见一斑。

　　昱科的企业级SSD笔者也就见过那么几次，说到测试还没碰到机会，倒是日前昱科送来了其较新的企业级HDD——Ultrastar 7K4000：

HGST Ultrastar 7K4000 4TB硬盘，硬盘表面结构比较复杂

　　除了新近的奇葩产品MegaScale DC之外，昱科的企业级HDD主要由Ultrastar系列组成——偶尔也会有近线存储产品归于Deskstar名头之下。我们收到的产品是Ultrastar 7K4000，可谓是正宗的企业级产品，从型号我们可以看出，Ultrastar 7K4000其转速为常规的7200RPM，系列最大容量达到了4TB。

硬盘型号为HUS724040ALE640，可以看出是最大容量的4TB型号，接口为SATA 6Gb/s，扇区格式为512e，缓存容量为64MiB，不支持加密功能

　　从表面上看，Ultrastar 7K4000最大的特点就是容量达到了最大的4TB（除了最新最新的6TB Ultrastar HE6之外），它通过昱科擅长的5碟片技术来达成，也就是说，Ultrastar 7K4000最大单碟容量是800GB，不算太高。

昱科Ultrastar 7K4000的官方美照，可以看到一共有5组处于停靠状态的磁头

昱科HUS724040ALE640硬盘背面电路板很简洁，并采用了芯片朝里的保护安装方法

　　对笔者而言，Ultrastar 7K4000的可靠性和可用性更为重要一些，除了必备的24x7可用性之外，Ultrastar 7K4000的MTBF平均故障时间达到了200万小时，一般的桌面硬盘MTBF为60万小时左右。相比之下，Ultrastar 7K4000的不可恢复错误率为10^-15，属于正常水准。

HGST Ultrastar 7K4000规格表

　　接下来我们就来看看Ultrastar 7K4000的性能表现如何。

　　我们使用了一台Intel Sandy Bridge-E + X79平台来进行测试，Sandy Bridge-E是Intel顶端的桌面平台（直到最近被Ivy Bridge-E替代）。平台采用Core i7 3960X处理器，主频3.33GHz，搭配的芯片组为Intel Patsburg，也就是PCH X79。CPU提供了40个PCI Express Gen3 Lanes，PCH额外提供了8个PCI Express Gen2 Lanes。PCH X79提供了6个SATA接口：2个SATA 6Gb/s、4个SATA 3Gb/s，作为测试目标的Hitachi HUS724040ALE640硬盘接在第二个SATA 6Gb/s接口上。测试使用的操作系统是Windows Server 2012 R2 Datacenter，安装了最新的Intel Rapid Storage Technology enterprise 3.8.0.1111驱动。使用的测试软件仍然为Iometer 1.1.0 rc1。

　　我们首先测试了硬盘的基准性能指标，接着进行应用性能指标测试。

　　首先进行的是基准指标测试，一般来说，SSD只需要测试4KiB下的性能，而以往的HDD则多为测试512B的性能。当前HDD处于从512B扇区向高级格式化的4KiB扇区的转变当中，因此我们现在同时测试了512B和4KiB下的性能。使用的扇区格式是Ultrastar 7K4000默认的512e格式，也就是原生4KiB并通过模拟后看起来是512B的格式：

　　先看512B字节块大小的测试，可以看出，使用4KiB对齐块进行测试反而降低了性能。

　　接着是4KiB块性能，在一共四个项目中，4KiB对齐块的性能都不及使用512B块的性能。从随机读来看，Ultrastar 7K4000可以提供约170 IOps的512B性能和150 IOps 4K对齐性能，在7200RPM硬盘中属于不错的水准。在4K对齐下，Ultrastar 7K4000提供187 IOps的4K随机写入，比512B对齐操作的76 IOps要高146%。

　　使用1MiB的块大小的话，4K对齐与不对齐（512B对齐）性能比较接近，除了高队列深度下性能会略为降低之外。Ultrastar 7K4000可以达到约163MiBps的最大传输速率。

　　测试完基准性能指标之后，我们再来看看企业应用脚本下的性能：

　　文件服务器，4K对齐是154 IOps，512B对齐是125 IOps，提升了23%。

　　网站服务器，4K对齐是155 IOps，不对齐是169 IOps，性能是降低了8.3%。

　　数据库服务器，4K对齐是170 IOps，不对齐是111 IOps，对齐性能提升是53%。

　　工作站，4K对齐是159 IOps，不对齐是127 IOps，对齐性能提升25%。

　　可以看到，如果负载使用4K对齐的话，那么大部分项目都具有25%~50%的性能提升。

【ZDNet企业解决方案中心】我们测试了昱科Ultrastar 7K4000在512B对齐和4KiB对齐下的性能，发现其在4KiB对齐下会具有更高的性能格式下的性能。使用不同的格式，得到的硬盘容量和性能将会具有一些差别，SATA接口的Ultrastar 7K4000支持512e、512n两种格式，但比较特别的是其不支持4K高级格式。SAS接口的Ultrastar 7K4000则不同，它不支持512e，除了基本的512n，额外支持520、528字节的扇区格式，面向一些特殊的企业级应用。

　　我们收到的磁盘出厂格式是512e——Advanced Format SATA with 512-byte emulation，也就是说，它使用4K高级格式进行了格式化，但是通过SATA接口总的装换层转换为512字节格式。从测试来看，昱科Ultrastar 7K4000提供了不错的性能，特别是4K随机写入性能，在使用4K对齐的写入操作时，性能比512B的写入操作要高146%。较出色的4K随机写入性能在企业级脚本测试中当中，将4个当中的3个项目性能提升了25%~50%。7K4000提供了约163MiBps的读写传输速率，换算过去可以达到171MBps。

HGST Ultrastar 7K4000 4TB硬盘

昱科Ultrastar 7K4000拆机图

　　昱科Ultrastar 7K4000的特点是大容量和可靠。Ultrastar 7K4000的4TB在目前算是属于较高的容量了（除了前几天推出的6TB Ultrastar HE6之外），而Ultrastar 7K4000的200万小时的MTBF则让人眼前一亮，超出一般的近线硬盘100万、120万小时的标准，也超出了一般在线硬盘160万小时的标准。昱科Ultrastar 7K4000支持24x7的企业级规格，这也是企业级硬盘的基本要求之一。

昱科Ultrastar 7K4000规格表