Seagate Exos X20 實測：為大量資料儲存而生 20TB 企業級 CMR 技術硬碟

在成熟穩定的 CMR 傳統磁性記錄技術基礎上，以 10 張碟片組合出 20TB 容量。

Seagate 首波 20TB 容量硬碟，推出 Exos X20 與 IronWolf Pro 兩個系列機型，Exos X20 預定於 2022 年 1 月份正式上市，Seagate 緊接在 IronWolf Pro 20TB 之後提供樣品，所以近日就能把玩到 Exos X20 標準版（完整型號 ST20000DM007D）。

Exos X20 設計規格

屬於企業級定位的 Exos X20，適用於雲端資料中心、擴充資料中心、大數據、高容量磁碟陣列、分散式檔案系統、企業備份、安全監控集中儲存等應用，也因而具備更高的可靠度、工作負載率、進階電源管理技術，並且提供不同的傳輸介面、安全性功能等多種版本選擇。

無論是 Exos X20 和 IronWolf Pro 20TB，都源自相同的開發設計基礎，關鍵規格 / 特性如出一轍。像氦氣密封、7,200RPM 轉速主軸馬達、256MB 多區段快取記憶體，採用 CMR（Conventional Magnetic Recording，傳統磁紀錄）技術 2TB 容量碟片 10 張等，Exos X20 是建構在既有的成熟穩定基礎上，不用像導入新技術產品那樣耗時進行測試驗證。

因應企業對於資料儲存可靠度的要求，Exos X20 採取高標準設計，除了每讀取位元無法修復的讀取錯誤為 10E15，同時也具備同位元檢查、通過 RSA 3072 韌體驗證。其平均失效時間（MTBF）達 250 萬小時，得以 24 x 7 / 365 天全年無休運轉使用，全年無休作業可靠度（AFR）為 0.35％，至於工作負載率是設在 550TB / 年。

Exos X20 針對不同層級儲存應用，提供 SATA 6Gb/s 與 SAS 12Gb/s（雙埠）兩種傳輸介面機種，設計上都支援 FastFormat（512e / 4Kn）先進格式。SATA 6Gb/s 介面機種磁區大小可為 512 或 4,096Byte，而 SAS 12Gb/s 機種對應支援 512、520、528、4,096、4,160、4,224Byte，都可以透過 SeaChest 公用程式來進行必要的變更。

除了兩種介面的標準機種，同時提供 SED 自加密版本，SAS 12Gb/s 介面另外還有包含驗證機制的 SED-FIPS 版本可選，官方將這些安全性機能統稱為 Seagate Secure，底下包含了 Seagate Instant Secure Erase 等配套措施。搭配 SeaTools 工具軟體，能針對支援 SED 的硬碟進行加密抹除（Erase）等作業，其 PSID 碼是印製在產品標籤貼紙上。

SeaChest 示意圖。（實際功能性視硬碟機型而定） Seagate SeaTools 示意圖。（實際功能性視硬碟機型而定）

Exos X20 更也支援熱插拔機能，可以減少儲存設備停機的不便，此外同時具備 PowerChoice 閒置節電技術，與 PowerBalance 節電 / 高效技術。PowerChoice 預設提供 4 種狀態，在閒置不等長度時間之後，分階段降低電子層面的運作效率、卸載磁頭、降低主軸馬達轉速、停轉，如此達到節能目的（電力與散熱 / 空調系統）。

另外和 IronWolf Pro 20TB 同理，Exos X20 所用到碟片、磁頭數量比 Exos X18 多，直覺上 20TB 是會比較耗電，Seagate 在詳盡規格書裡提供了參考資訊。SATA 介面版 Exos X20 閒置平均消耗功率由 5.26W 提高至 5.570W，不過細看幾種運作組態的量測結果，其 5 / 12V 的典型、最大、峰值電流（A）與總和功率等項目，Exos X20 並非每項都比 Exos X18 來得高。

其餘零零總總還有數位環境感應器，監控項目包含濕度、壓力和溫度等，藉此確保運作性能與可靠度。至於振動相對應機制就更無需多說，企業級機種的旋轉震動感測器等設置自然是完備，官方所列舉參考規格之一為 12.5rads/s² @ 10～1500Hz。而 RAID 應用通常會注意到 SCT Error Recovery Control，透過工具軟體進行判讀所得參考資訊，讀取與寫入都設為 10s。

Seagate 所標示參考存取速度，最大連續傳輸速率為 285MB/s，而 4K QD16 隨機存取是讀取 168IOPS、寫入 550IOPS，官方向來也很強調平均延遲時間僅 4.16ms。另外如同 IronWolf Pro，Exos X20 也是提供 5 年有限保固，只不過並未隨附 Seagate Rescue 資料救援服務。

Exos X20 性能實測體驗

官方提供的樣品型號是 ST20000NM007D，屬於常見 SATA 6Gb/s 介面、FastFormat 512e / 4Kn 標準機型，出廠預設磁區大小和 IronWolf Pro 20TB 相同，是邏輯 512Byte、實體 4K。以下測試數據一併納入 IronWolf Pro 20TB，我們將大部分繪製成圖表，以方便參考比較。

測試平台

• 處理器：Intel Core i5-11600K
• 記憶體：Klevv Cras X RGB DDR4-3466 16GB Kit
• 主機板：ASUS ROG Maximus XIII Apex
• 顯示卡：EVGA GeForce GTX 1660 XC Gaming
• 系統碟：Western Digital WD_Black SN750 2TB
• 電源供應器：ASUS ROG Thor II 1000W
• 散熱器：MSI MEG CoreLiquid S360
• 作業系統：Microsoft Windows 10 Pro 64bit（21H2）

檢視 Exos X20 基本盤表現，除了常見的合理測試誤差這項因素，性能最佳化方向也能說不盡相同。特別是在循序存取部分，IronWolf Pro 20TB 看起來更趨理想，儘管只是區區數 MB/s 之差而已。然而 Exos X20 的 4K 隨機寫入吞吐量，普遍出現數倍於 IronWolf Pro 20TB 這種爆發性結果，在以往的產品上也能觀察到相似傾向，這顯示 Exos X20 針對應用目標有著不同的最佳化策略。

Exos X20 在成熟技術平台上採高規格設定，導入應用無須花費太多時間進行測試驗證，就能部署在儲存設備上。單顆容量密度再次提升，能夠降低升級或增加儲存設備數量的必要性，連同電力、散熱、管理等附加效益，都將反映在總擁有成本上。Exos X20 建議售價 22,390 元，Seagate 預計在 2022 年 1 月份正式上市，如果有大量資料儲存需求，是可以著手進行效益評估。