2024年4月3日发(作者:蓟志)
叠瓦盘和垂直盘
如今,硬盘主要分为固态硬盘和机械硬盘两种,装机为了运行速
度基本都是首选固态硬盘,对于存储要求较高的用户来说,大容量固
态硬盘有点昂贵,无疑是考虑价格相对便宜的机械硬盘作为存储使用。
对于机械硬盘,大家可能不清楚,但其实,机械硬盘是有着垂直
式硬盘和叠瓦式硬盘区别的。
垂直式硬盘就是以“垂直磁记录技术”(PMR)的机械硬盘,它是
04年东芝推出的一种技术,并一直沿用至今,其优点就是随机读写
快,寿命长等。主要是擦除数据时不会影响到附近轨道的其他数据,
因此安全性相对更高,同时碎片化写入数据时也不会造成硬盘负担过
重而大幅掉速。
叠瓦式硬盘就是采用了“叠瓦式磁记录技术”(SMR)的机械硬盘,
它的出现主要是厂家为了提高机械硬盘容量而开发的一种新技术,可
以实现单碟2T,因此大容量下硬盘的碟片数量可以减少,相对的硬
盘整体厚度以及震动发热都可以得到更好的控制,碟片数量的减少也
能够一定程度上降低故障率。另外如果作为仓库盘一次性写入数据然
后进行读取操作的话,叠瓦盘的使用体验与垂直式差别不大。此外因
为叠瓦式擦除与覆写数据的操作需要磁头写入两次数据,相对的磁头
寿命会因此受到影响。
我们知道,机械硬盘如果想要提升容量,只有两种方法,一种方
法就是提高单碟片容量,对于垂直式硬盘单碟片最大容量只能做到大
约1.6TB,对于提高单碟片容量来说,已经是遇到技术瓶颈了。另一
种就是增加碟片数量,也就是我们常听到的“单碟”、“双碟”的机械
硬盘,指的就是机械硬盘中碟片的数量,但是硬盘内部空间毕竟是有
限的,不可能无止境的一直增加碟片,所以也遭遇瓶颈,于是就有了
“叠瓦式磁记录技术”。
PMR垂直式记录磁盘
机械硬盘每一个碟片上会有很多记录着信息的磁道,为了不让数
据产生干扰,所以轨道之间会存在间隙,间隙越小磁盘所容纳的信息
也就越多,因为磁头相比磁道要窄,所有信息并不会写满整个磁道,
这样工作的硬盘称之为垂直式机械硬盘。我们可以看到如下垂直式硬
盘的原理图,无论是读写操作,即使写磁头再宽都不会影响到其它磁
道的。
对着技术发展,读写磁头更小了,原先横放的方格,现在竖着放
也行,磁力极性冲下是0,磁力极性向上是1,LMR水平式记录磁盘,
存储密度仅为每平方英寸133GB,而现在PMR垂直式记录磁盘可以做
到每平方英寸1108GB,翻了将近9倍。
然而PMR存在空间浪费的问题
写磁头比读磁头宽,真正有效的数据,只有读磁头扫过去中间的
很窄的一条,只是因为我们无法把写磁头做的更小,所以只能浪费一
些上下磁道的空间,这是单根磁道。
同时为了保证写头部不干扰到相邻磁道,磁道与磁道之间还有一
定的间隔,如果能够利用这些浪费的空间,将会获得倍增的空间
SMR瓦楞式堆叠磁盘
属于PMR的一个分支,为了提高容量,对PMR的性能做了牺牲,
因此升级后后的叫SMR,之前的PMR又被称为CMR,硬盘厂商想到了
一个方法,把磁道像瓦片一样堆叠起来,摞成一层一层的样子。
就像瓦片一样,那些让出来的空间都被利用了,空间有了大提升,
但是缺点也十分明显:读磁头本身比较窄,一行一行的就可以完美的
扫全部扫过去,这样就可以完成读取的操作。
写磁头还是那么宽,扫过最上方磁道的时候,肯定会把下面的磁
道数据也给写了。
如果你尝试恢复下面的数据,下下面的数据又被覆盖了,以此类
推任何一次写入都将极为费力,会把所有磁道的数据都写进去
众所周知,硬盘的寿命跟读写的次数有关,SMR频繁读写无异于
自杀,使用中可能出现突发性的掉速,造成系统死机或者游戏卡死的
问题,因此常用来作为监控盘,仓储盘使用。
避免购买到叠瓦式机械硬盘
厂家并没有将垂直式(PMR)和叠瓦式(SMR)标注在硬盘标签上,看
厚度也不一定能看出来
因此应该综合判断
1、看容量
垂直式是可以做到单碟约1.6TB容量,所以市面上1TB或者以下
容量基本上都不是叠瓦式
2、看缓存
一般来说,对于叠瓦式硬盘,厂家为了弥补性能缺陷,配备的缓
存较大,通常是128MB或者256MB,而垂直式的缓存都比较小,一般
是32MB或者64MB。
但是从硬盘缓存辨别是否是叠瓦式有弊端,因为大容量的垂直式
硬盘,例如4TB以上的容量,可能也采用的是256MB缓存。
3、看厚度
相同的容量下,叠瓦式相比垂直式厚度更薄一些。
比比相同容量的厚度参数可见,一般误差有6mm。
2024年4月3日发(作者:蓟志)
叠瓦盘和垂直盘
如今,硬盘主要分为固态硬盘和机械硬盘两种,装机为了运行速
度基本都是首选固态硬盘,对于存储要求较高的用户来说,大容量固
态硬盘有点昂贵,无疑是考虑价格相对便宜的机械硬盘作为存储使用。
对于机械硬盘,大家可能不清楚,但其实,机械硬盘是有着垂直
式硬盘和叠瓦式硬盘区别的。
垂直式硬盘就是以“垂直磁记录技术”(PMR)的机械硬盘,它是
04年东芝推出的一种技术,并一直沿用至今,其优点就是随机读写
快,寿命长等。主要是擦除数据时不会影响到附近轨道的其他数据,
因此安全性相对更高,同时碎片化写入数据时也不会造成硬盘负担过
重而大幅掉速。
叠瓦式硬盘就是采用了“叠瓦式磁记录技术”(SMR)的机械硬盘,
它的出现主要是厂家为了提高机械硬盘容量而开发的一种新技术,可
以实现单碟2T,因此大容量下硬盘的碟片数量可以减少,相对的硬
盘整体厚度以及震动发热都可以得到更好的控制,碟片数量的减少也
能够一定程度上降低故障率。另外如果作为仓库盘一次性写入数据然
后进行读取操作的话,叠瓦盘的使用体验与垂直式差别不大。此外因
为叠瓦式擦除与覆写数据的操作需要磁头写入两次数据,相对的磁头
寿命会因此受到影响。
我们知道,机械硬盘如果想要提升容量,只有两种方法,一种方
法就是提高单碟片容量,对于垂直式硬盘单碟片最大容量只能做到大
约1.6TB,对于提高单碟片容量来说,已经是遇到技术瓶颈了。另一
种就是增加碟片数量,也就是我们常听到的“单碟”、“双碟”的机械
硬盘,指的就是机械硬盘中碟片的数量,但是硬盘内部空间毕竟是有
限的,不可能无止境的一直增加碟片,所以也遭遇瓶颈,于是就有了
“叠瓦式磁记录技术”。
PMR垂直式记录磁盘
机械硬盘每一个碟片上会有很多记录着信息的磁道,为了不让数
据产生干扰,所以轨道之间会存在间隙,间隙越小磁盘所容纳的信息
也就越多,因为磁头相比磁道要窄,所有信息并不会写满整个磁道,
这样工作的硬盘称之为垂直式机械硬盘。我们可以看到如下垂直式硬
盘的原理图,无论是读写操作,即使写磁头再宽都不会影响到其它磁
道的。
对着技术发展,读写磁头更小了,原先横放的方格,现在竖着放
也行,磁力极性冲下是0,磁力极性向上是1,LMR水平式记录磁盘,
存储密度仅为每平方英寸133GB,而现在PMR垂直式记录磁盘可以做
到每平方英寸1108GB,翻了将近9倍。
然而PMR存在空间浪费的问题
写磁头比读磁头宽,真正有效的数据,只有读磁头扫过去中间的
很窄的一条,只是因为我们无法把写磁头做的更小,所以只能浪费一
些上下磁道的空间,这是单根磁道。
同时为了保证写头部不干扰到相邻磁道,磁道与磁道之间还有一
定的间隔,如果能够利用这些浪费的空间,将会获得倍增的空间
SMR瓦楞式堆叠磁盘
属于PMR的一个分支,为了提高容量,对PMR的性能做了牺牲,
因此升级后后的叫SMR,之前的PMR又被称为CMR,硬盘厂商想到了
一个方法,把磁道像瓦片一样堆叠起来,摞成一层一层的样子。
就像瓦片一样,那些让出来的空间都被利用了,空间有了大提升,
但是缺点也十分明显:读磁头本身比较窄,一行一行的就可以完美的
扫全部扫过去,这样就可以完成读取的操作。
写磁头还是那么宽,扫过最上方磁道的时候,肯定会把下面的磁
道数据也给写了。
如果你尝试恢复下面的数据,下下面的数据又被覆盖了,以此类
推任何一次写入都将极为费力,会把所有磁道的数据都写进去
众所周知,硬盘的寿命跟读写的次数有关,SMR频繁读写无异于
自杀,使用中可能出现突发性的掉速,造成系统死机或者游戏卡死的
问题,因此常用来作为监控盘,仓储盘使用。
避免购买到叠瓦式机械硬盘
厂家并没有将垂直式(PMR)和叠瓦式(SMR)标注在硬盘标签上,看
厚度也不一定能看出来
因此应该综合判断
1、看容量
垂直式是可以做到单碟约1.6TB容量,所以市面上1TB或者以下
容量基本上都不是叠瓦式
2、看缓存
一般来说,对于叠瓦式硬盘,厂家为了弥补性能缺陷,配备的缓
存较大,通常是128MB或者256MB,而垂直式的缓存都比较小,一般
是32MB或者64MB。
但是从硬盘缓存辨别是否是叠瓦式有弊端,因为大容量的垂直式
硬盘,例如4TB以上的容量,可能也采用的是256MB缓存。
3、看厚度
相同的容量下,叠瓦式相比垂直式厚度更薄一些。
比比相同容量的厚度参数可见,一般误差有6mm。