笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

2019-04-15 16:16:51 167点赞 449收藏 103评论


(1)购买理由

手头在用的一台老机器ThinkPad T430s,在17年双十一用上了双硬盘,主盘位SanDisk extreme pro 480g,光驱位通过托架安装了一块希捷7mm的2TB硬盘,型号为ST2000LM015。

最近发现这块2TB硬盘已经被照片和视频装满了,打算再买1块2TB的7mm硬盘。这篇文章主角是两款容量为2TB的7mm笔记本2.5寸HDD,分别是17年买的希捷的ST2000LM015与最近买的西部数据的WD20SPZX,也提供了更早的日立7k1000参数作为对比。

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试


(2)几款在售2TB机械硬盘简介

(1)smr硬盘:希捷2TB的7mm笔记本硬盘早在16年就有零售了,型号为ST2000LM007,5400转+128m缓存。上市初期的返修率惊人,目前淘宝上面还有,价格在380-400之间,以oem店保为主,从返修率和质保角度我不建议购买。官方参数如下:

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试


(2)smr硬盘:17年底至18年初希捷更新了2TB的7mm的硬盘,取了个名字叫酷鱼(BarraCuda)。型号是ST2000LM015,5400转+128m缓存。和几个商家交流得知返修率低多了,目前京东、天猫和淘宝卖的比较多的就是这款,淘宝价格在430-450之间,京东好价在569-579。官方参数如下:

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试


(3)pmr硬盘,三星M9T型号ST2000LM003厚度9.5mm,5400转+32m缓存。这款硬盘早就停产,只能在淘宝买到oem店保,不是官翻良品就是商家固件刷0的盘。如果有质保需求的值友就略过这个盘,反之如果对smr硬盘很介意的,这是唯一的笔记本2T选择。


(4)smr+pmr混合硬盘,西部数据2018年上市的WD20SPZX,5400转+128m缓存,这是一款介于smr和pmr之间的硬盘,本文在后面会重点测试。官方参数如下(WD20NPVZ是15mm绿盘,可用无视):

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

(3)外观展示

综合上面考虑,既然已经有了希捷ST2000LM015,那就再购买西数WD20SPZX看看吧,先上西数的开箱照:

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试


希捷和西数两款硬盘的外观对比:


笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试



笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试



二者重量比较,希捷87.8克,西数90.7克


笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试


笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试



(4)测试

4.0 引言

先简单介绍一下smr盘和pmr盘之间的区别,我列了一张表格

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

我在前面介绍西数2TB时把他描述为pmr和smr混合硬盘。在PCEVA网站有帖子简单分析了其工作模式,简单说就是:

(wd特点A)这款硬盘外圈磁道是pmr垂直记录,而内圈使用smr模式存储,通过磁盘转换层对pmr和smr区域进行数据转移。这非常像TLC或者QLC的ssd使用了SLC缓存。

(wd特点B)正因为使用了磁盘转换层,这款hdd的主控是能够知道哪些位置磁盘是空的,从而能够避免纯smr盘在前面表格里面说的不足。这种主控开挂后测试的寻道时间很可能堪比ssd。


4.1 连续读写测试


4.1.1 日立7k1000

作为对比,先给出纯pmr的hdd日立7200转的7k1000读取速度:

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

随着扫描范围由外圈至内圈,可以搜一下ZDR技术,就能知道HDD线速度不断下降导致:

(1)读取速度如蓝色箭头所示由最高139MB跌到最低68MB,符合ZDR技术外圈磁道扇区是内圈1倍左右的特点,从而平均速度107MB。

(2)寻道时间如黄色箭头由10ms增加至20ms,平均15.3ms。


4.1.2 西数 2TB 未分区以及空盘状态

以下对两款smr硬盘的测试统一放在我的戴尔9020台式机上面,

[HDD未分区情况下]西数2TB在HDtune的读取与写入,

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试


[HDD分区后]西数2TB在HDtune的空盘读取,

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

【小结1】

未分区状态下:

(1)写入和读取的曲线末端1800GB至2000GB显然不符合机械硬盘从外圈至内圈速度递减的特点,这是这部分区域跑到外圈pmr模式上面了,如(wd特点A)描述。

(2)对于一个2.5寸5400转pmr机械硬盘,正常读写的寻道时间在17ms~18ms。西数2TB的读取的寻道时间17.6ms,但写入速度的寻道时间在1.23ms堪比ssd,这就是(wd特点B)说的主控开挂了。从图中黄点看得出大部分

分区状态下(空盘):

(1)读取速度曲线从0至2000GB保持200MB速度,这和因为测试并没有直接对ssd进行读取,而是在跑hdd的主控直接返回结果了。除非将hdd填满,才能测出真实hdd的读取速度。

(2)寻道时间0.943ms,可以从图中黄色散点看出来这确实是在跑主控。


4.1.3 西数 2TB 填充数据后

下面给出分区状态下填充150GB和600GB数据后的读取测试结果:

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试


笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试


【小结2】

我标注了红色虚线作为数据填充的位置,很明显在数据填充区间(虚线左侧)读取和正常hdd一样,而在未填充区间(虚线右侧)读取其实就是在跑主控。


4.1.4 希捷2TB测试

希捷lm015的读取和写入如下:

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

【小结3】

我测试希捷2TB的图是未分区数据,实际上读取速度在分区后空盘和填盘后都测试,和未分区速度接近,这里就不给图了。比较有意思的是读取的寻道时间10.4ms,在后面的4k测试软件里面我们会发现读取的寻道时间并没有这么短,我猜测很可能是希捷主控对某些软件利用了大缓存进行优化。而写入的寻道时间26.3ms(与4k软件测试结果一致)比较真实的反应了smr盘写入过程中的弱点。


4.2 4k随机测试

对于不可预测的4k随机测试,绝大多数硬盘(包括hdd和ssd),4k读取速度会远远慢于4k写入速度,一般hdd会相差3倍,而ssd相差3-10倍不等。比如我在这里找了个970Pro的测试,4k读取66MB而写入295MB大概4.5倍差距:

我看过一些Intel的企业ssd,相差10倍都有。这是因为对于硬盘来说:随机写入只需要随便找个空位置扔进去就行了,但是随机读取却需要用一套精确的算法把东西找回来。其实想想自己在家里面书架上放一本书(即4k写入)和找一本书(即4k读取)的难度,就清楚了。目前我所知道的有一类硬盘例外,就是Intel的傲腾ssd,其使用了内存的读写原理,测试结果4k读取比4k写入还要快一点。

下面给出我测试的两款硬盘的4k结果。

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

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【小结4】

单看4k读写速度,希捷比西数的成绩还要好一点。希捷读取寻道时间17.8ms和传统5400转pmr盘一样,而4k写入的寻道时间24.8ms是smr盘导致。经过多次测试寻道时间,结果都是这样。

而西数的寻道时间在第1次测试时读取达到1ms的ssd水准,而写入最开始有21ms。第2次测试及以后,写入的寻道时间进入10ms以内。这看起来是软件运行中利用未释放的热数据在pmr区域优化,如(wd特点A)和(wd特点B描述)


4.3 实际写入测试

下面我给出实际从空盘开始存储600GB大小在1MB到10GB之间文件的时间。

西数用时在1小时45分钟,平均速度在95MB左右(软件显示不准):

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

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希捷用时3小时15分钟,平均速度在51MB左右

笔记本2TB 7mm硬盘深入对比测试

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【小结5】

我在拷贝过程中分段关注了一下,发现希捷在大小文件混合写入时,很容易出现掉速,截图中因为都是视频文件,反应不出来。我看到不少jpg图片的拷贝,速度有些都会掉到个位数。而西数全程拷贝稳定在80MB-110MB之间。这导致了二者虽然拷贝大文件(超过1GB)速度不相上下,但是加入各种小文件后的拷贝速度西数更稳定。


(5)总结


(1)很多人用smr盘做系统或者装软件碰到的卡顿,并不是因为smr盘连续读写速度慢导致的,而是因为smr盘的随机读写速度慢,更坑的是smr盘的寻道时间远长于pmr盘。使用smr盘存储碎片文件有可能出现关键时刻硬盘突然卡壳的情况。

(2)很多人对于smr盘的偏见也来源于(1),我认为这是smr盘没用对地方。要知道目前HGST的企业级HC620系列,就是支持存储大文件连续读写的smr盘。所以用对了地方,smr盘还是有用武之地的。

(3)西数2TB这款pmr+smr混合模式硬盘,其4k读写速度还是很弱的,但是利用混合模式其优化了smr寻道时间时间的弱点。因此如果存放1MB至10GB之间的各类文件,很可能出现虽然希捷lm015对付10GB那样大的文件速度和西数不相上下,但是对于1MB-100MB之间文件希捷掉速,而西数凭借混合模式在最大限度内保持高速。

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  • 非常感谢,能测的几乎都测出来了,没法测的就是楼主提到的返修率,也就是稳定性,故障率这种指标了。

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    返修率我之前问过两个商家,他们都说西数2t比希捷lm015 2t略低,可以参考参考。

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    感激!不过我前年买的lm007危险了啊 [喜极而泣] ,还好只是资料盘,现在来看只有双备份多备份什么的保险,指望单盘都是浮云啊 [晕死]

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  • WD20SPZX还是当作SMR硬盘看比较好,其存取时间明显不是真正的存取时间,WD VelociRaptor WD15000HLFS的存取时间都在7.5MS,这个基本就是机械硬盘的极限了,毕竟机械臂转动到指定位置的时间是省不了的。WD20SPZX空盘下的存取时间应该是靠大缓存作弊得到的,存放一定的数据以后就打回原形了,实际体验也和ST的SMR盘差不多,远比不过自家的黑盘(也就是HGST 7K1000)。

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    厉害了挖出看到楼主和层主上面的精彩讨论。请教下有没有研究说叠瓦盘厂商的主控是会把一叠(假如设定5个是叠起来的磁道)作为一个完整簇(例如一个文件刚好一个簇大小)来写入文件比较快和省事,还是按传统同一磁道的连续扇区来(每次都跨叠连续5叠改写)写入文件?

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    关于这个问题其实SMR和PMR都是一样的,因为磁头和盘片等的精度做不到那么高,所以一个柱面上的磁道物理位置不是完全一样,读写的时候实际上一定是磁头移动到大致位置,然后根据读取的具体扇区做微调,只用一个磁头读写,不可能做到一组磁头同时读写。SMR改变的只是同一盘面的不同磁道间会有重叠而已。

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  • 非常感谢楼主,最近一直纠结这俩买哪个呢,其实最关心的就是数据安全性,速度什么的比起数据来都是小事,这么看来西数更稳一点儿?

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    是的,西部数据稳定性更高

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    京东入手了,谢谢~希望能用到寿终正寝 [赞一个]

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  • 再问问同型号的1t硬盘,我看参数也差不多,是否也是smr+pmr呢?

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    是的,西数WD10SPZX就是最早测出来smr+pmr的盘

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    了解,谢谢!

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  • 打算在淘宝上出手购买417价位的西数2T WD20SPZX,发现都是只有静电袋,卖家说可以查SN号,有2年质保。但开封不支持退货。这样的是不是多半有问题不能买了。

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    我买的京东货是有盒装的,不过淘宝批量进货用静电袋也是正常的。京东能等到500以内就京东吧,质保方便的多。

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    京东历史最低价是499,关注很久了,再没降下来

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  • 不是说酷鱼叠瓦盘么?特别不好

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    对的,酷鱼是smr盘,我这文章就是告诉大家别装系统就没啥问题。

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  • 想问问,我打算用西数这盘存编程文件,编译程序时最容易产生大量小文件,西数这个盘不知道可否?

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    这个要具体问题具体分析,软件启动后是通过内存运行,这些小文件不一定会影响运行速度。我觉得你可以用同一段程序,比较一下hdd和ssd编译速度,如果不变,就证明没有影响。

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    不太合适。

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  • 测试一下Seagate/希捷 ST2000NX0253怎么样 [大吃一惊]

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    这种厚度15mm的2.5寸服务器盘,我还没看到有人用在笔记本上面。。。

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  • 很有营养,看着很舒服,感谢。
    另外想请问下,您谈到PCEVA的资料可否提供下链接或者关键字,搜了半天没找到。
    还有您复制文件的软件是什么?我只知道FC。。。

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    PCEVA标题【SSD伪装HDD?西数SMR硬盘测速成绩解读】,复制软件【Dopus】。

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    emmm...没搜索到,方便给个链接么

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  • 京东自营的日立2T是MQ04ABD200,怎么样呢

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    那个是东芝吧

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    MQ04ABD200是东芝的吧,9.5mm的,不过看128m缓存估计也是smr盘,这个没测试过我不清楚了

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  • 感谢楼主!笔记本硬盘挂了想换1T的PMR,tb拆机货实在是不敢下手,看了这篇感觉西数的WD10SPZX就是文中2T的缩水版,也可以将就啊!想问下1T的也是用的混合技术吗?

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    是的,最早就是在1tb版本发现的

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    谢谢!正好打折试水一下

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  • 2.5的盘,市面上现有的盘有垂直盘吗?

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    只有500和1t有垂直 [喜极而泣] ,2t就是店保的三星希捷盘了。

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    2.5寸1T垂直的有哪些呀?

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  • 顶,这才是大妈原创需要的文章,而不是一堆没人看的软文

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  • 希捷2t和西数2t的这种7mm盘日常使用下来感觉不到大的区别,都是慢。希捷坏了之后换的西数,那会西数才出,价格比现在高,现在比刚出的时候便宜了几十吧,现在有台老笔记本就用的西数两块2t组的raid。

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    我勒个去,能用两块hdd组raid的笔记本不多了啊,现在多是一个sata位甚至只有m.2规格。老哥能否详细说下笔记本的主板,系统,以及中奖的情况?比如半红半绿,一串小坏块,还是什么

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    老笔记本。其实是这样的,一块9.5的,用了挺长时间后大概五六个地方出现连续红块,一个7mm也是这样,还有一个到手扫描就发现全盘出现零星红块,重复扫描换软件扫描都是,就换货了,都是京东买的。另外还有一块是有错误信息,c几忘记了,磁盘多次扫描无问题,我就转做移动硬盘了,使用过了一年多也没发现问题。西数的有卖之后就换了西数,没发现性能上有提升。系统是安在固态上的,硬盘主要用来存储工作资料和存储拍摄的视频啥的。

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  • 东芝也有一款9.5mm的2t

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  • 有一点很有意思,我实测两块sata ssd在raid0之后,4k随机没有变化,仅仅连续速度乘以2.

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  • 补充一下,用Hyper M.2 x16接4块nvme就能轻松爆4G带宽。我有一点不明白,4k随机读写为什么raid前后没有变化?而盘内nand的raid,却能提升4k写入速度?我印象里面hdd通过raid后4k能提升啊。

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  • 赞 笔记本只能装7mm 不选ssd 还真没得选 我刚买了这个觉的不好要退 买了块东芝1t发现更不好 留下西数了

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  • 空盘测试不准的 写入数据也就70m-100m左右 读取也差不多 读取时间久了只有15m左右

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  • 很专业啊,都快看不懂了

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