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雖說現(xiàn)在是固態(tài)硬盤的天下，但傳統(tǒng)機(jī)械硬盤并沒有退出舞臺，如果說有大量數(shù)據(jù)，比如照片、視頻等我們還是要用到大容量的機(jī)械硬盤的。 在大家購買機(jī)械硬盤的有沒有發(fā)現(xiàn)一個問題，之前買的機(jī)械硬盤一般都是64MB緩存，而現(xiàn)在很多硬盤都升級到了256MB緩存了，但價格并沒上上漲，這是為什么呢？會不會有人覺得256MB比64MB更大了，說明硬盤性能更強(qiáng)了，呵呵，如果這么想那就錯了！256MB緩存的硬盤比64MB緩存硬盤不僅性能沒有上升反而是下降！這個256MB緩存的機(jī)械硬盤就是SMR瓦楞堆疊盤。 一、機(jī)械硬盤發(fā)展史 1.LMR水平式記錄磁盤 我們要知道，機(jī)械硬盤的主要構(gòu)造有馬達(dá)、磁盤、磁頭臂、磁頭，硬盤運(yùn)行的時候磁頭懸浮在磁盤上方幾納米，磁頭上的讀取磁頭可以讀取磁盤上磁粒的極性，磁粒極性向右的時候?yàn)?/span>1，極性向左的時候?yàn)?/span>0，這樣來達(dá)到讀取數(shù)據(jù)的目的。寫碰頭可以改變磁粒的極性，達(dá)到改寫或定入數(shù)據(jù)的目的。這種叫做LMR水平式記錄磁盤。 2.PMR垂直式記錄磁盤 而隨著制造工藝的升級，寫入磁頭做的更小，碰粒極性由原來的水平改為了垂直，極性向上為1，向下為0，這種叫做PMR垂直式記錄磁盤，因?yàn)榇帕Ｗ優(yōu)榇怪睂?dǎo)致占用空間更小，所以單位面積的數(shù)量就變多了，磁盤容量也就有非常很明顯的提升。LMR水平式記錄磁盤的存儲密度僅有133GB/平方英寸，而PMR垂直式記錄磁盤可以達(dá)到1108GB/平方英寸， 3.SMR瓦楞式堆疊磁盤 這幾年在PMR垂直記錄磁盤下又出現(xiàn)了一個新的分支，那就是SMR瓦楞式堆疊磁盤，它是基于PMR又改進(jìn)的，利用了疊瓦磁道的原理，在數(shù)據(jù)密度上比傳統(tǒng)的PMR又有了巨幅的提高。之前沒有使用疊瓦磁道技術(shù)的傳統(tǒng)PMR磁盤就被稱之為CMR磁盤，相對應(yīng)的就是采用了疊瓦磁道技術(shù)的SMR磁盤。CMR和SMR都屬于PMR垂直式記錄磁盤范疇。 市面上的普通機(jī)械硬盤正在逐漸的從傳統(tǒng)的CMR過渡到SMR瓦楞式堆疊磁盤，雖然SMR瓦楞式堆疊磁盤是在CMR基礎(chǔ)上改進(jìn)的，但是它的性能相對于CMR來說不僅沒有提升反而降低了很多，特別是寫入操作跟CMR磁盤比實(shí)在是太垃圾了！ 二、傳統(tǒng)機(jī)械硬盤工作原理 為什么SMR瓦楞式堆疊磁盤性能比之前的CMR性能下降了呢？我們首先弄清楚機(jī)械硬盤原理。為了能精準(zhǔn)的定位數(shù)據(jù)在磁盤的具體位置，磁盤被劃分了無數(shù)個磁道，磁道又被劃分成多個扇區(qū)。在讀取數(shù)據(jù)的時候先定位數(shù)據(jù)所在的扇區(qū)的磁道的位置，磁頭先擺動到數(shù)據(jù)所在的磁道的上方，然后等待著數(shù)據(jù)所在的扇區(qū)轉(zhuǎn)過來，就可以讀取數(shù)據(jù)了。這就是機(jī)械硬盤的尋道和尋址功能。為了方便大家理解，我截取磁道表面上一部分，把它放大并拉成一條條直線。 在普通的機(jī)械硬盤中，由于寫磁頭比讀磁頭寬，所以寫磁頭寫入數(shù)據(jù)后再用讀磁頭讀取數(shù)據(jù)時，只有讀磁頭掃過的中間部分是有效的。讀磁頭只需要窄窄數(shù)據(jù)帶就可以讀取數(shù)據(jù)了，但寫入磁頭無法做的再小了，所以磁道的上下方的空余部分其實(shí)是沒用的。而且CMR磁盤為了保證寫磁頭不干擾到相鄰磁道，磁道與磁道之間還有一定的間隔，這就導(dǎo)致了數(shù)據(jù)密度變的更低了，很多空間就被浪費(fèi)了。 三、SMR瓦楞式堆疊磁盤工作原理 為了再次增加磁盤的存儲密度，在CMR磁盤的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步改進(jìn)，于是就有了SMR瓦楞式堆疊磁盤。SMR瓦楞式堆疊磁盤解決了CMR寫磁頭太寬導(dǎo)致的磁道浪費(fèi)，也解決了磁道干擾導(dǎo)致的磁道間隙。之所以把它叫做瓦楞式堆疊磁盤，是因?yàn)樗汛诺老穹宽數(shù)耐咂粯右粋€蓋一個的堆疊在一起。下面我給大家圖解下疊瓦磁盤的讀寫原理。 1.瓦楞式堆疊磁盤寫入操作工作原理 先看下疊瓦磁盤的寫入操作是怎么進(jìn)行的，由于瓦又疊磁盤的磁道是堆疊在一起的，而寫磁頭比較寬，所以寫入數(shù)據(jù)的時候把下面的磁道也一起寫入了，下一個磁道寫入的時候覆蓋了上一個磁道重復(fù)寫入的數(shù)據(jù)的同時又把下一個磁道又重復(fù)寫入了。依此類推把數(shù)據(jù)全部寫入磁道。 2.瓦楞式堆疊磁盤讀取操作工作原理 再看一下疊瓦磁盤的讀取操作是怎么進(jìn)行的，讀取磁頭比較窄，像普通磁盤一樣正常讀取就可以了。 這里就可以發(fā)現(xiàn)，疊瓦磁盤的數(shù)據(jù)密度為什么比普通磁盤要大的多的原理了。 3.瓦楞式堆疊磁盤改寫操作工作原理 最后來看疊瓦磁盤的改寫操作是怎么進(jìn)行的，這也是為什么疊瓦磁盤比普通磁盤性能下降很多的關(guān)鍵！要知道普通磁盤磁道之間是有間隙的，所以改寫數(shù)據(jù)就跟寫入數(shù)據(jù)一樣，隨便操作。但是疊瓦磁盤就不一樣了，由于疊瓦磁盤磁道堆疊的特性，改寫某一磁道的數(shù)據(jù)勢必會影響下一個磁盤的數(shù)據(jù)，所以必須要有一個緩沖區(qū)先把下一磁盤的數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)，改寫完目標(biāo)數(shù)據(jù)后，再從把緩沖區(qū)把數(shù)據(jù)重新填回來。（這里也就解釋了為什么SMR磁盤的緩存從64MB升級到了256MB，因?yàn)楦膶憯?shù)據(jù)時需要大量的緩沖區(qū)。）通過圖解可以發(fā)現(xiàn)，本來操作一次就可以完成的任務(wù)，放在疊瓦磁盤身上必須操作四次才能實(shí)現(xiàn)，所以我才會說疊瓦磁盤性能很垃圾。
當(dāng)然了，當(dāng)我們要改寫某一磁道的數(shù)據(jù)時并不是要把它后面所有的磁道都挨個重寫，要不然如果是改寫最外圈的磁道豈不是要把整個碟片全部重寫??！那樣的話實(shí)在是太太太麻煩了。所以整個磁盤并不是從頭到尾全部采用疊瓦技術(shù)的，而是以扇區(qū)為最大單位，每個扇區(qū)內(nèi)的磁道都是疊瓦，各個扇區(qū)之間留有間隔、互不干擾。我們改寫某一磁道數(shù)據(jù)只會影響所在扇區(qū)內(nèi)的磁道，其它扇區(qū)不受影響的。 到這里想必大家對SMR瓦楞式堆疊磁盤的認(rèn)識基本差不多了吧，很多人會問我SMR磁盤對于CMR磁盤有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢？它存在的意義是什么呢？ 四．SMR瓦楞式堆疊磁盤的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn) （一）.SMR瓦楞式堆疊磁盤的優(yōu)點(diǎn)：
（二）SMR瓦楞式堆疊磁盤的缺點(diǎn)：
通過對比，大家可以發(fā)現(xiàn)SMR疊瓦盤的優(yōu)點(diǎn)其實(shí)沒什么意義，就是價格低了一丟丟，體積更小對于臺式機(jī)來說沒什么用，畢竟都是裝在機(jī)箱里的，當(dāng)然了筆記本除外，因?yàn)楣P記本空間有限，為了能在2.5英寸的體積內(nèi)盡可能的提高數(shù)據(jù)密度只能裝疊瓦盤了。但要說到SMR的缺點(diǎn)，恐怕不少人接受不了的，它的讀寫性能跟CMR磁盤比確實(shí)是下降了太多。所以大家采購硬盤的時候盡量避免買到SMR疊瓦盤。 五、怎么避免買到SMR瓦楞式堆疊磁盤 至于怎么分辨SMR也很簡單，選購機(jī)械硬盤的時候盡量選擇7200轉(zhuǎn)64MB緩存的，不要選5400轉(zhuǎn)256緩存的就可以了。一般來說1TB內(nèi)的硬盤都是CMR機(jī)械硬盤，只有2TB以上才會有SMR疊瓦盤。
六、總結(jié) 既然SMR疊瓦盤缺點(diǎn)這么多，廠家為什么還要大批量生產(chǎn)呢，其實(shí)主要還是為了減少成本，當(dāng)然對于我們消費(fèi)者來說就不是什么好事了。其實(shí)SMR疊瓦盤也不是不能用，如果我們只是拿來當(dāng)倉庫用（比如說備份一下手機(jī)上的照片視頻、作為公司企業(yè)的備份硬盤、存儲監(jiān)控錄像等等），只要不去頻繁的讀寫，也不去玩幾十個G的游戲，不去做大型的視頻剪輯的話，只用來辦公、上上網(wǎng)、看看電影啥的，其實(shí)也感覺不出和CMR硬盤有啥不同來。如果不想用SMR疊瓦盤但偏偏不小心買到了的話也不用急，大不上再買一個固態(tài)，用雙硬盤，把系統(tǒng)和常用軟件放在固態(tài)，不常用的放在SMR盤里就可以了。 |
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