雲端儲存服務商 Backblaze 公開的硬碟營運資料,一直是儲存產業最被關注的可靠性參考指標之一。埃塞克斯大學經濟學家克里斯托夫.西姆羅特(Christoph Siemroth)與成均館大學經濟學家朴汝明(Yeomyung Park)近日在 IEEE Transactions on Cloud Computing 發表了一項經同行評審的研究,以更嚴謹的統計方法重新分析 Backblaze 長達 12 年的硬碟資料,涵蓋 44.3 萬塊硬碟、累計超過 166 萬硬碟年的服役數據,得出了明確的品牌可靠性排名。
學者分析 Backblaze 歷年所有硬碟可靠性資料
Backblaze 每季都會發布硬碟故障率報告,但兩位研究作者認為,這種統計方式存在「新老硬碟混比」的偏差。原因是四大品牌的主力裝機時期各不相同:HGST 的新增裝機高峰在 2014 年,希捷主導了 2015 至 2020 年的裝機市場,東芝與西部數據則分別在 2023 年和 2024 年登頂新增裝機量。換句話說,原始年化故障率資料的本質,是把服役多年的希捷、HGST 硬碟,與裝機時間晚得多的東芝、西部數據硬碟放在一起比較,自然會讓新硬碟較多的品牌看起來更可靠。
為了解決這個問題,兩位研究者採用「持續時間迴歸模型」(duration regression models),在統計上控制硬碟年齡、容量、外形規格和運作溫度,讓不同品牌的硬碟在相同條件下進行比較。此外,樣本中約有 14.7 萬塊硬碟(占 31%)在未出現故障的情況下退出了資料集,大多是因為資料中心容量升級時被替換下架,研究者也將這一因素納入了模型考量。
研究結果顯示,在控制服役年限、容量、外形規格與運作溫度等變數後,HGST 硬碟的故障率最低,約為希捷的 41%;西部數據約為希捷的 52%;東芝則以 107% 的相對故障率排名墊底。不過,拿下可靠性冠軍的 HGST 如今已經買不到全新產品,西部數據在 2012 年收購該品牌後,便逐步將其產品線停產。
品牌可靠性排名:HGST 最佳,東芝墊底
在控制所有變數的條件下,四大品牌的相對故障率排名如下:
- HGST:故障率僅為希捷的 41%,可靠性最高
- 西部數據(WD):故障率約為希捷的 52%,排名第二
- 希捷(Seagate):作為基準比較對象
- 東芝(Toshiba):故障率為希捷的 107%,排名最後
研究作者指出,西部數據旗下的 HGST 品牌與西部數據本體的故障率最為接近,這可能與兩者之間存在技術共享有關。西部數據在 2012 年收購 HGST 後,逐步整合了其技術與產品線,這或許解釋了為何兩個品牌的可靠性表現如此相似。
希捷的表現則呈現一個有趣的特徵:在新硬碟階段,希捷的故障率是四家品牌中最高的,但隨著服役年限增加,故障率始終保持穩定,沒有出現明顯的上升趨勢。Backblaze 此前針對故障硬碟的自有分析也顯示,多數故障發生在硬碟服役不滿 3 年的階段。
東芝硬碟的「五年斷崖」:服役滿 60 個月後故障率暴漲
本次研究中最引人注目的發現之一,是東芝硬碟在服役時間超過 60 個月(5 年)後,月故障率暴漲至原先的四倍以上。這種斷崖式的故障率攀升,在資料集中其他品牌的任何服役階段都未曾出現。
具體而言,在 50 至 100 個月的服役區間內,東芝硬碟的月故障率達到每千塊 5 至 6 塊,而其餘三個品牌的月故障率基本維持在每千塊 2.5 塊以下。這代表在同一服役時段,東芝硬碟的故障機率是其他品牌的兩倍以上。這項發現對長期使用東芝硬碟的企業和消費者具有實際意義。若一塊東芝硬碟安然度過了前三年的「新手期」,也不能掉以輕心,服役滿五年後才是最大的考驗。
溫度與容量:影響故障率的兩大物理因素
研究的模型測算結果還揭示了溫度與容量對硬碟可靠性的量化影響。
- 溫度效應:硬碟平均運作溫度每升高 1°C,故障率上升 2.1%。以複合效應計算,溫度升高 10°C,故障率整體上升約 23%。這意味著資料中心的冷卻管理對硬碟壽命有直接且顯著的影響。
- 容量效應:硬碟容量每增加 1TB,故障率約下降 3.4%。作者認為這一方面得益於大容量硬碟普遍採用的氦氣封裝技術(減少碟片旋轉阻力與內部震動),另一方面也與大容量型號使用更先進的磁頭製造工藝有關。
這兩個因素的發現具有實務價值:對於需要採購大量硬碟的資料中心而言,在高溫環境中部署硬碟將顯著增加長期故障風險,而投資較大容量的硬碟能提升儲存密度,也可能帶來更好的長期可靠性。
研究限制:企業級硬碟的數據,未必適用於消費級
這項研究存在幾個重要的限制條件,讀者在參考結論時應予以留意:
- 樣本性質:所有樣本均為 Backblaze 資料中心部署的企業級硬碟,因此可靠性排名未必適用於消費級硬碟。企業級與消費級硬碟在設計、製程和工作負載上有本質差異。
- 工作負載資料不足:Backblaze 未記錄各品牌硬碟的可比工作負載資料,因此無法排除不同品牌硬碟承受的讀寫壓力差異對故障率的影響。
- 長期可靠性未知:樣本中僅 0.52% 的硬碟服役時長超過 10 年,研究結論反映的是硬碟中短期的可靠性表現,而非十年以上的長期壽命。
- 未涵蓋所有品牌:資料集中僅包含 HGST、希捷、東芝和西部數據四家廠商,其他品牌(如三星的消費級產品)不在分析範圍內。
Backblaze 全機隊現況:年化故障率 1.36%
作為背景參考,Backblaze 在 2026 年 2 月發布的最新年度報告顯示,其 2025 年全機隊硬碟的年化故障率為 1.36%,相較前幾年持續下降。截至 2025 年底,Backblaze 共監控 34.2 萬塊硬碟用於資料儲存。不過,整體數據改善的背後,也反映了高容量硬碟逐步取代老舊低容量型號的趨勢,這與本次研究中「容量越大、故障率越低」的結論相互呼應。
另外,即便是同一品牌內,不同型號的表現也可能差異巨大。例如在 Backblaze 2025 年第四季度的資料中,一塊服役約 7.5 年的 HGST 8TB 型號(HUH728080ALE600)年化故障率高達 10.29%,而同品牌的 12TB 型號(HUH721212ALE600)僅有 0.61%。Backblaze 調查後認為震動是高故障率的主因,而非製造品質問題。
這項研究為硬碟可靠性提供了迄今最全面的量化分析。對於一般消費者而言,最實際的建議或許是:避免讓硬碟長期處於高溫環境,選擇較大容量的型號通常更可靠,而如果手上有服役超過五年的東芝硬碟,最好提前做好備份計畫。



