自 2013 年以來,云備份與存儲服務公司 Backblaze 持續(xù)追蹤其數(shù)據(jù)中心內(nèi)硬盤驅(qū)動器(HDD)的年化故障率(AFR)機械硬盤 。經(jīng)過十余年的數(shù)據(jù)積累,該公司得出了一個明確結(jié)論:現(xiàn)代硬盤“使用壽命更長”,且出現(xiàn)的錯誤也更少。
這一結(jié)論出自上周由 Backblaze 博客運營專家 Stephanie Doyle 和首席技術(shù)布道師 Pat Patterson 聯(lián)合撰寫的一篇博客文章機械硬盤 。兩位作者將當前數(shù)據(jù)中心中約 317,230 塊硬盤的年化故障率,與 2013 年監(jiān)測的 21,195 塊硬盤以及 2021 年分析的 206,928 塊硬盤的數(shù)據(jù)進行了對比。他們指出:“與前兩次分析相比,我們在硬盤故障發(fā)生的年齡分布和故障率峰值上都觀察到了相當顯著的偏離。”
具體數(shù)據(jù)顯示,2025 年硬盤故障率的峰值出現(xiàn)在使用約 10 年零 3 個月時,僅為 4.25%;相比之下,2013 年的峰值高達 13.73%,出現(xiàn)在使用約 3 年零 3 個月時;而 2021 年的峰值為 14.24%,出現(xiàn)在使用 7 年零 9 個月機械硬盤 。這意味著,當前硬盤在生命周期末期才出現(xiàn)明顯故障風險,且峰值故障率僅為過去兩次觀測值的三分左右。
Doyle 和 Patterson 在文中寫道:“這不僅是硬盤壽命上的重大提升,更是我們首次觀察到故障峰值出現(xiàn)在‘曲線末端’—— 即接近使用壽命極限的位置機械硬盤 。而且這個峰值大約只有之前兩次峰值的三分。”
今年分析所涉及的硬盤來自 HGST、Seagate、Toshiba 和 WDC 等制造商,容量范圍從 4TB 到 24TB 不等,平均使用年限介于 3.7 個月至 103.9 個月(約 8.7 年)之間機械硬盤 。作為對比,2021 年樣本中的硬盤同樣來自上述廠商,平均使用年限為 3.57 至 80.85 個月(約 6.7 年),最大容量為 16TB。
長期以來,Backblaze 一直采用工程領(lǐng)域著名的“浴盆曲線”(bathtub curve)模型來評估硬盤故障行為機械硬盤 。該理論認為,電子元件的故障率隨時間呈 U 型變化:初期因制造缺陷導致早期失效較多,隨后進入穩(wěn)定低故障期,最終因老化而故障率再次上升。
然而,如 Backblaze 發(fā)布的圖表所示,其實際觀測結(jié)果并未完全符合傳統(tǒng)浴盆曲線機械硬盤 。作者指出,在 2021 年及 2025 年的數(shù)據(jù)中,硬盤在整個生命周期的大部分時間內(nèi)保持了相對穩(wěn)定的低故障率,直到接近壽命終點時才出現(xiàn)明顯的故障激增。
博客進一步解釋道:“這意味著什么?簡而言之,硬盤正在變得越來越好,也越來越耐用機械硬盤 。鑒于 2021 年至 2025 年間趨勢線形狀基本一致,我們預計未來幾年仍將持續(xù)這一模式。因此,等到 2029 年左右再回過頭來看,很可能會發(fā)現(xiàn)故障峰值進一步向后推移。”
在接受 Ars Technica 采訪時,Doyle 表示,Backblaze 的這項分析對消費者選購大容量硬盤具有積極意義:“這些設備比以往更持久了機械硬盤 。”
她補充道:“從某種意義上說,數(shù)據(jù)中心對硬盤的使用可以被視為對其性能的終極考驗 —— 硬盤長期處于通電運行狀態(tài),持續(xù)高速旋轉(zhuǎn),并頻繁進行讀寫操作,其工作強度遠超普通消費者的日常使用場景機械硬盤 。行業(yè)整體趨勢是硬盤單盤容量不斷增大,用戶所需購買的數(shù)量減少。因此,了解這些硬盤在嚴苛數(shù)據(jù)中心環(huán)境下的表現(xiàn),能讓我們更有信心地判斷:無論你選擇哪款硬盤,都是一項值得的投資。”
此外,硬盤壽命的延長也為消費者提供了一個重要理由:在面對更快但價格更高的固態(tài)硬盤(SSD)時,仍可認真考慮繼續(xù)選用 HDD機械硬盤 。
Doyle 強調(diào):“有必要仔細評估延遲性能的提升是否真的物有所值機械硬盤 。”她建議用戶根據(jù)自身需求權(quán)衡成本與性能,而非盲目追求新技術(shù)。
盡管觀測結(jié)果與經(jīng)典理論存在差異,Doyle 和 Patterson 并不主張徹底拋棄“浴盆曲線”機械硬盤 。他們并非否定該模型對 HDD 的適用性,而是強調(diào)其未能充分納入影響硬盤故障率的多種現(xiàn)實因素,包括工作負載強度、制造工藝差異、固件更新情況以及運維過程中的動態(tài)變化。
文章指出機械硬盤 ,浴盆曲線基于以下假設:
所有設備完全相同;
運行環(huán)境一致;
故障主要由時間推移獨立引發(fā);
產(chǎn)品生命周期內(nèi)外部條件恒定機械硬盤 。
雖然數(shù)據(jù)中心環(huán)境已盡可能實現(xiàn)標準化,但作者坦言:“現(xiàn)實條件永遠無法做到完美機械硬盤 。”因此,在評估硬盤長期可靠性時,應將“浴盆曲線”作為一種參考框架,同時結(jié)合具體的使用方式和環(huán)境變量進行綜合判斷。