PMR/CMR 技术区别图解-这是我看到的解说最好的
现在买新电脑或硬盘大多数人都会选择 SSD(固态硬盘),但对于大容量存储和对稳定性有要求的场景,例如数据中心、NAS 等还是会选择性价比更高的 HDD(机械硬盘)。
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机械硬盘如何工作
机械硬盘就像是一个装了大量钉子的盒子,一块 20GB 的机械硬盘中大约有 1600 亿个小钉子,每一个钉子就是一个小小的信息,称为一个 bit。数据存储以 1 和 0 的形式存储在机械硬盘中,被磁化的钉子代表1,未磁化的钉子代表 0。
在机械硬盘中实际上没有钉子,真正代表 1 和0 的是又大又圆的盘片上的磁性物质。盘片上有像树的年轮一样的一圈圈同心圆轨道,称为磁道,这些磁性物质就排列在磁道中,磁性物质的磁场方向决定了它是 1 还是 0。
(图源:群辉科技)
当盘片旋转时,磁头上的读取磁头通过感应磁场方向来判断它是 1 还是 0,再将其转换成我们看到的系统、软件、图片、视频、游戏等等数字世界里的一切。
(图源:YouTube TED-ED)
写入数据则是用磁头上的写入磁头改变磁性物质的磁场方向,从而改变磁道上的 1 和0。
(图源:YouTube TED-ED)
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如何获得大容量
从前的硬盘采用 PMR/CMR 技术(垂直磁记录/传统磁记录)。磁道被一圈一圈排列,中间留出一定间隙提高读写精度避免数据干扰。
在写入数据时,写入磁头会刷过整个磁道,改变磁道上磁性物质的磁场方向。而读取时,读取磁头只扫描磁道中间一条。
(图源:B站 薛定谔的三花猫)
在「聪明」的厂商眼中这显然是一种浪费,于是他们想出了一个聪明的办法,将写入浪费的部重叠起来,中间只留下很窄一段保护距离,这样一来同一个盘面可以容纳更多磁道,使之容量提升 25% 左右。
(图源:B站 薛定谔的三花猫)
不管传统技术还是叠瓦技术,读取磁头只需要很小一部分,所以读取性能并没有差别。
但原本需要整个磁道宽度的写入磁头就麻烦了,因为太宽,在写入时会同时覆盖两根磁道,这将会把同样的数据写入到相邻的第二根磁道上。所以写入磁头必须重新刷一遍第二根磁道让它的数据还原,但这样的话与第二根磁道相邻的第三根磁道又遭殃了,怎么办呢?继续刷第三根、第四根……
于是厂商们将多根磁道分为一组,在组与组中间划出一条「缓存区」,当刷第一根磁道的数据前,先将第二根磁道磁道的数据放入缓存区中,刷完第一根磁道再将第二根磁道的数据还原,这样就不用修改全部内容。
所以 SMR 硬盘的缓存通常比较大,一般是 256 MB,比 CMR 硬盘的 64MB 多了 4 倍,不过也只是治标不治本的方法罢了。
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大容量的代价
如果你只打算将这款硬盘作为仓库,存放不重要的文件,偶尔修改里面的内容,那 SMR 还是勉强可以接受的。否则没有理由选择叠瓦盘。
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如何分辨
Western Digital 西数(包含且不限于下列型号)
WD20EFAX 2TB(3.5")红盘
WD30EFAX 3TB(3.5")红盘
WD40EFAX 4TB(3.5")红盘
WD60EFAX 6TB(3.5")红盘
WD20EZAZ 2TB(3.5")蓝盘
WD60EZAZ 6TB(3.5")蓝盘
WD10SPZX 1TB(2.5")蓝盘
WD20SPZX 2TB(2.5")蓝盘
Toshiba 东芝(包含且不限于下列型号)
P300 6TB(3.5")
P300 4TB(3.5")
DT02 6TB(3.5")
DT02 4TB(3.5")
DT02-V 6TB(3.5")
DT02-V 4TB(3.5")
L200 2TB(2.5")
L200 1TB(2.5")
MQ04 2TB(2.5")
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