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机械硬盘之争:氦气盘vs空气盘,使用寿命、故障率、冷备份全解析

关于氦气盘和空气盘,可能大家都知道的是“氦气盘很多方面都比空气盘好”,但是“氦气盘会泄露,数据无法恢复”,“冷备份不如空气盘”。

这里面有些是对的,有些则有待商榷。

这里就花点时间详细说一下氦气盘和空气盘的区别。

结构差异

氦气盘从结构上来说,内部的外壳充有氦气,而传统的空气盘则充的是氧气(或者根本不叫充吧)。

对机械硬盘来说,它两的主要差异就在于密度,空气为 1.29 kg/m3,氦气为 0.1786 kg/m3。差不多氦气密度只有空气的1/7,轻非常多。

所以充满氦气就可以让东西“浮起来”,就好比你给气球打气时冲入氦气,气球就会飘起来一样。

这一点带来了很多的优势,比如氦气的空气扰动更低(专业一点叫湍流)、摩擦力更小、分子间振动小….

这样,一个充有氦气的机械硬盘对盘片厚度和刚度的要求都会更小,盘片可以更薄。

盘片薄意味着,相同尺寸大小的机械硬盘,氦气盘能容纳更多的盘片。

目前,标准空气硬盘最多容纳6个盘片,而氦气盘可以容纳10个盘片;盘片多当然意味着更大的存储容量。

也由于上面的特性,氦气盘的转速要更快。

不仅如此,因为阻力的差异,氦气盘运行所需的热量更少,能耗也更低(阻力大,要转动盘片当然需要更高的能量)

根据Backblaze的说法,氦气盘比空气盘的功耗低20%

能耗低、热量少,自然氦气盘运行时的温度也更低,更不需要考虑冷却装置。

奥,还有噪音!可靠性!稳定性!

所以,基本可以说在所有的方面氦气盘都是吊打空气盘的。

上面说的这些你可能都知道,主要担心的是故障率、氦气泄露、数据恢复、使用寿命方面的问题,关于这4点

关于故障率

前面提到的Backblaze,是国外一家做云存储的,为个人提供数据备份服务的厂家。他们在氦气盘出来没多久后,就开始尝试用氦气盘进行数据备份,据说在8T~12T硬盘中,Backblaze的氦气盘和空气盘数量分别为19065和24281(作为2013年才出来的东西,氦气盘这个使用量不可谓不大)。

基于庞大的使用量,他们计算了两者的年度故障率(AFR)

结果发现,氦气盘和空气盘的AFR差异非常小。

如果一定要问哪个更低的话,答案甚至是“氦气盘”,根据Backblaze产品总监的说法氦气盘的AFR为1.06%,而空气盘有1.61%。

当然,这里他们并没有说主要的故障是什么,这里的AFR算的是总的故障。

其实从最开始的各个性能对比能看出来,氦气盘的故障类型肯定比空气盘少,大家主要担心的还是氦气的泄露问题。

关于氦气泄露

就像上面举的气球的例子,给气球充入氦气,你会发现气球会飘起来,但最后总会落到地上,这就是因为氦气会泄露。

按照开发商的说法,比如希捷和西数,他们制造的氦气盘都可以确保在硬盘使用寿命内不会出现氦气泄露。

这个问题Backblaze也研究过,通过使用记录硬盘内部氦气状态的 SMART 22 数据点的方式,Backblaze进行了三年的监控,只发现一个硬盘的读数是低于 100,且多项参数还是在 94 到 99 之间。

所以看起来,至少几年以内都不太需要担心氦气盘的故障问题。

P.S.氦气盘的保修期一般是5年。

当然,随着使用年限增长,氦气确实迟早会有一天全部泄露,但不过随着氦气泄露AFR的影响现在还没有啥数据,所以究竟用不用氦气盘还得你自己判断。

关于数据恢复

这也是大家最担心氦气盘的一个点,有一个说法是,空气盘的数据恢复成功率有80%,但氦气盘只有10%左右,这主要是因为你在充满空气的环境下修复氦气盘….人家直接就变成“空气盘”了。

不过我觉得,在数据恢复上大家对氦气盘还是要有点信心。

毕竟氦气盘出来的时间并不长,暂时还没有太多数据恢复的公司会专门提供氦气盘数据恢复服务。

但如果氦气盘越来越普及,这种情况怎么想都会改变的。

另外,理论上如果是在一个氦气密封的无尘环境下,氦气盘的数据恢复率就可以和机械盘一样高。

听说现在已经有公司打造了这样的环境,也可以提供氦气盘的数据恢复。

所以我认为在数据恢复这个问题上不用太担心,只是恢复起来比较贵,但后面数据恢复公司越来越多提供氦气盘数据恢复服务,成本这些肯定也会降下来的。

再多说2个点

第一个,氦气盘不是说泄露一点氦气就全坏了,只有一些坏扇区并不会导致氦气盘无法使用。

第二点是,氦气盘如果氦气全部泄露完,变成了“空气盘”,它还是可以运行的…..只是持续的时间很短,因为散热之类的原因,磁头很快会过热最后坏掉。

关于使用寿命

这又是一个不太好回答的问题,你说空气盘寿命比氦气盘长吧?空气盘其实存个5年坏掉的很多(一般能保存7年甚至更久的,基本都对硬盘做了很好的保护)。

你说氦气盘寿命比空气盘短吧,厂家给的保修期就有5年,从一些大型数据中心的反馈来看,也更看好氦气盘。

你问我为什么不拿个人使用氦气盘的平均寿命来举例,那是因为……说实话,个人能有一堆氦气盘且已经都用了5年以上的人不多,反正我周围不多。

(这玩意儿13年底才刚出来,普及基本也是2017年以后了,到现在满打满算也就5年,还有价格之类的问题)

所以,我的判断是如果是长期保存数据,氦气盘并不比空气盘差。

哪怕是所谓的冷备份(虽然的确氦气盘的很多优点是运行时才有的)。数据中心会大量使用氦气盘就已经很能说明这一点了。

最后,冷备份这东西,除了定期通电,定期更换硬盘和备份永远是保存数据最好的办法。

打算当传家宝的话,认识并执行这一点比纠结空气盘还是氦气盘要重要得多吧。

再多说两句,首先长久保存数据并不代表就是冷备份,热备份一样是可以长久保存数据的,实际上热备有很多的优点,不需要定期上电、随时可以远程访问数据等等,当然现在个人领域或者消费者级能实现热备的不多。

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