【科普】机械硬盘选购

一、关于硬盘

硬盘是当前使用最为广泛的数据存储设备。

从存储原理上讲，硬盘和磁带是一样的。
硬盘内部是几个叠在一起的磁性盘片，读取数据的时候，盘片以恒定的速度旋转，边上有一个小磁头进行读取和写入。磁头通过改变盘片上磁性物质的排列来写入数据。值得注意的是，磁头在读写数据的时候并不接触盘面，而是悬浮在距离盘片非常近的地方。如果因为某些原因，磁头接触了盘片，那么就会产生破坏性的后果，这也是为什么不能在运行时搬动主机的一个原因。

1.机械硬盘

【注意】千万不要自己拆机械硬盘，因为机械硬盘转速通常都是5400转/分钟或7200转/分钟，因此哪怕落上一粒灰一转起来对盘面就是毁灭性的打击。

机械硬盘的磁头是一块电磁铁，电脑会根据数据生成的0和1来控制电磁铁通电改变磁块的磁性，这样就起到了记录数据的作用。

读取数据时，读取磁头再根据磁性的不同就可以还原出大量的0和1这样的2进制代码，这些代码经电脑转化，就成了我们能看得懂的文件了。

这种机械硬盘的磁性颗粒是水平排列的，磁力极性朝左视为1，磁力极性朝右视为0。2004年以前的硬盘多采用这种排列方式，一个盘片上放不下太多的磁性颗粒，记录不了太多的数据，所以早起的硬盘容量都不大。这个就是最早期的LMR水平式记录磁盘。

而随着后来的工艺升级写入磁头可以做的更小，这时候就可以让小格竖起来了，磁力极性朝下视为0，磁力极性朝左视为1。这样就可以放下更多的磁性颗粒，硬盘的容量也变得更大了。这个就是PMR垂直式记录磁盘。

在LMR水平记录下，存储密度仅为每平方英寸133GB，而我们现在使用的PMR垂直式记录磁盘，则可以做到每平方英寸1108GB。

由于写磁头比读磁头宽，因此真正有效的数据只有读磁头扫过的窄窄的一条，而为了不干扰相邻磁道，磁道与磁道之间有一定间隔，因此真正有效区域只有窄窄的几条。

后来丧心病狂的厂家为了进一步提升容量和节省成本，搞出来了SMR瓦楞式堆叠磁盘。SMR磁盘是基于PMR而进行改进的，利用瓦叠磁道原理，数据密度相对于传统的PMR做到了巨幅度的提高。

这个技术看上去很美好，但也带来新的问题。由于写入磁头比较大，所以磁头在改变磁快磁性的时候，会牵连到后面的磁块。
如果我们要修改中间某一个磁块的磁性，垂直式的就可以直接更改，但是SMR的由于更密集，磁头一次会修改两个磁块。所以SMR只能把后面的数据全都复制一份到缓存里，然后对这个磁块进行修改，之后再把缓存里的数据一个一个写上来，这样的话修改文件的效率非常非常慢。

因此SMR机械硬盘不适合进行频繁的数据修改，不建议作为电脑存储盘，也不适合装软件和游戏。
这就是SMR硬盘辣鸡的原因了~

也正是因为SMR硬盘在改写数据时需要先搬走会被影响的数据，这些搬走的数据都需要一个临时存放的地方，所以这就是为什么SMR硬盘的缓存都从64M变成了256M。

这个256M缓存不是用来加速的，而是用来临时存放那些改写数据会影响到的数据。

目前市面上垂直式和叠瓦式的硬盘掺插着卖，厂家是不会告诉你它是垂直式还是叠瓦式的。 那怎么分辨呢？

一个简单的方法就是看缓存大小。前面咱们也说了叠瓦式修改文件需要把后面的内容复制到缓存里，所以SMR硬盘缓存会比较大，一般都是256MB缓存。
因此不要选择256MB缓存的机械硬盘，尽量选择7200转缓存容量为64M的机械硬盘就可以了。

目前1TB机械硬盘无论是哪家都没有用SMR，因为没有必要；但2TB及以上希捷和酷鱼都有SMR，东芝目前还没有SMR，因此可以选购。

参考：https://www.bilibili.com/video/BV1rE411Q71m?t=10

最后

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