猛禽进化论——西部数据VelociRaptor硬盘详测

3.5英寸到2.5英寸——减肥的好处多多

从行业的角度看，西部数据在2002年推出的10000RPM ATA硬盘，颇有脚踩两条船的味道，既可以面向企业级市场，又可以面向高端桌面市场，是“一箭双雕”的经典产品，得益于SAS规范对SATA的兼容，代号为Raptor的万转SATA可以名正言顺地立足于桌面市场，偷窥企业级市场。但进军企业级市场的过程并不是西部数据想得那样“顺风顺水”，第一代万转SATA硬盘360GD的容量仅为36GB，虽然性能接近万转3.5英寸的SCSI和SAS硬盘，但在容量方面毫无优势可言。吸取了这个经验教训的西部数据推出的第二代和第三代万转SATA硬盘规格不变，容量成本增长，但与真正的企业级硬盘相比，容量方面依然没有优势，所以进军企业级市场的梦想从未实现——至少没有几家企业级存储厂商放弃SAS硬盘，采用万转SATA硬盘。

有人说，失败乃是成功之母，有失败才会有成功，而且西部数据的前三款万转SATA硬盘也谈不上失败，有桌面市场支撑，根本不存在失败的可能。所以，本着重在“参与”的目的，西部数据再次对自家的万转SATA硬盘进行了更新，最新推出的VelociRaptor依然是一款SATA接口的硬盘，但与前辈不同的是这款硬盘的尺寸只有2.5英寸，而不是延续早期推出的3.5英寸设计，虽然依靠转换支架依然能当作3.5英寸硬盘使用，并不能算作早期的Raptor系列中的产品，因此西部数为这款产品准备了更响亮的名字，VelociRaptor（速度更快的鸟）。

严格来说，西部数据这次的命名倒是名副其实。与Raptor（猛禽）相比，新一代的猛禽确实速度更快。从硬盘的规格上来分析，2.5英寸盘片尺寸明显小于早期3.5英寸的盘片（两者盘片尺寸都不是常见规格），盘片直径变小，操作磁头的机械臂移从内圈到外圈移动的距离更短，这样就意味着寻道的距离变短，加之平均等待时间略有缩短，所以硬盘的整体随机寻道能力得到了提升。因此，起名叫“更快的鸟”是有一定道理地。

为何要减肥？从3.5英寸到2.5英寸的转变，不只是重新设计一个硬盘壳那么简单，还涉及到PCBA和主控芯片等等其他相关配件也要改变，如果继续发扬风格，将盘片做小而外壳的尺寸不变，那不是更简单？早期的Raptor也是这么做的，延续传统有何不可？从实际应用的角度分析，瘦身的好处有三个：从成本上来说，继续使用3.5英寸的规格未必会比重新开模使用2.5更省钱，“瘦身”前的3.5英寸Raptor硬盘为了弥补盘片尺寸变小的问题，让硬盘壁明显增厚很多，这无疑增加了硬盘的成本，毕竟金属材料也是一笔不小的费用，而做成2.5英寸就可以在外壳的成本省下这笔钱。当然，除了这些之外，真正让西部数据对Raptor做出改变的还是大环境的需求，前面我们已经分析了物理环境的需求，在相同的空间里可以容纳更多的2.5英寸硬盘，而且2.5英寸硬盘的功耗与噪音控制得更合理，这是多数企业级存储厂商不得不关注的事情。

硬盘与短跑运动员在某些方面有些类似——身材与速度成反比，速度越快的硬盘，盘片尺寸的越小。请注意，前面我们说的是盘片的尺寸，而不是硬盘的尺寸。在1997年希捷的第一款10000RPM硬盘Cheetah 9/4LP就是一款万转3.5英寸LP（Low Profile，1英寸=25.4毫米）硬盘，这款硬盘在带给用户空前性能体验的同时，功耗、发热和噪音也让人难以接受。如果本着硬盘行业古老的定律“硬盘的功耗正比于转速的2.8次方、盘片直径的4.6次方”来计算的话，常见规格的2.5英寸硬盘的功耗和噪音应该要比3.5英寸硬盘要低30%以上，而且瘦身之后，性能会明显增加，成本也会降低，这是一件一举多得的事情，何乐而不为之？

左侧Raptor的剖面图，可以看到盘片与外侧壁之间留有很大的空隙，用大量的金属材料填充满，保证空隙没有那么大。相比之下，右侧的AAKS系列盘片与外壁之间就没有这么大的空隙

SATA接口的2.5英寸硬盘，可以看到盘片与外壁之间的距离很小

瘦身有诸多好处，那么为何西部数据不早推出2.5英寸的万转SATA，技术方面做不到吗？当然不可能，希捷早在2004年就推出了自家的第一款万转2.5英寸硬盘Savvio 10K.1，那么为什么西部数据却抱着3.5英寸阵地市场不放？在垂直磁记录技术普及之前，Raptor系列硬盘确实也是做到了新产品容量翻倍，不过该系列硬盘的最大容量不过150GB，而2.5英寸的万转产品的容量也可以达到150GB，身材更大的3.5英寸产品没有任何优势。况且在超顺磁效应的限制下，瘦身与容量翻倍似乎不能兼得。好在垂直磁记录的出现给Raptor瘦身提供了良好的条件，单碟150GB在以前的2.5英寸市场基本属于不可能完成的任务。使用2.5英寸的外壳不仅增加了产品的可以用性，硬盘的功耗噪音等其他参数明显有所降低，更关键的是，“减肥”以后也有大肚量，如果因为“减肥”导致容量下降，那就有些得不偿失了。

根据官方资料显示，减肥后的VelociRaptor与前辈Raptor相比，在读取时的功耗，要下降40%左右，空闲待机时的功耗下降更多，可以达到50%左右，而等待时的功耗更是只有它的师兄1500ADFD的1/6左右。与早期3.5英寸Raptor相比，平均读取时间缩短了0.4ms，平均写入时间缩短0.5ms。瘦身的魅力可见一斑。

不过，改变硬盘的物理规格的同时也带来了一些问题。硬盘盘片尺寸减小意味着硬盘的持续传输率降低，而且2.5英寸硬盘很难安装到普通的机箱里，这才是一个关键的问题。即使我们口口声声不离企业级；即使这款产品是为了西部数据重回企业级市场进行铺垫，但是别忘记了，这款VelociRaptor还是一款采用SATA接口面向高端桌面的产品。因此，过于“苗条”的身体无法装载在机箱内是一个需要正面面对的问题，笔者记得两年前曾先后几次去中关村购买2.5英寸硬盘专用支架，但都无功而返，这也就看出了西部数据为VelociRaptor搭配IcePACK这件“马甲”的重要意义：一是便于硬盘安装在标准的台式机机箱内，不至于因为盘体尺寸过小不方便安装；另一方面还能提高硬盘的散热效率。

可以看到，产品采用了WD自家的主控芯片WD70SCS6-G，恢复了单芯片设计，根据笔者的经验，西部数据采用自家的主控芯片，一般都是“双芯”分离式设计，这次的设计采用单芯片设计，略有进步，但是PCB浪费的尺寸比较大

IcePACK采用金属材料制造，与硬盘之间采用螺丝固定。搭载了IcePACK的VelociRaptor导致其接口位置并不标准，与标准背板接口的位置物理不兼容，无法安装在大多数机架式服务器上，不过好在西部数据宣布提供不搭载IcePACK的产品，可以解决这个问题。脱掉马甲的VelociRaptor是一款2.5英寸硬盘，采用双碟设计，单碟容量已经达到了上代产品可提供的最大容量——150GB，这都是垂直磁记录的功劳。

受限于硬盘的总容量和应用层面，VelociRaptor的缓存容量依然是16MB，与Raptor系列的缓存容量保持相同。由于主要面向IOPS应用，缓存容量16MB足可以满足小数据块随机读写的需求，而且其他品牌的万转硬盘也都采用16MB，西部数据没有理由采用更大的容量增加成本，何况采用更大容量并不一定会提升硬盘的性能。

左侧的图片可以看到，IcePACK的散热筋设计在表面，可以形成细小的风道；右侧的硬盘底部图片显得光秃秃的

去掉IcePACK的VelociRaptor高度为15mm，这意味着VelociRaptor不能使用在笔记本上（笔记本硬盘最高的高度为12.5mm），这个高度也限制了这款硬盘的扩展性能，实际上可能有些笔记本发烧友会喜欢这种硬盘，因为这种硬盘的性能更好，但高于常见的尺寸意味着他们这个梦想恐怕是不能实现了，除非是有厂家愿意为VelociRaptor专门开发新的硬盘仓位。

VeolciRaptor支持RVFF旋转震动补偿技术以及SecurePark磁头保护技术，并没有搭载7200RPM ATA硬盘常用的智能寻道技术。