現(xiàn)在固態(tài)硬盤降價,很多電腦上都配備了固態(tài)硬盤。雖然固態(tài)硬盤價格降下來了,但是對比動輒1T(1000GB)容量起步的機(jī)械硬盤來說價格還是偏貴。雖然說目前固態(tài)硬盤(SSD)取代機(jī)械硬盤(HDD)的聲音越來越多,但在存儲容量以及價格上的客觀優(yōu)勢,HDD 還是有的,并且它越來越偏向于被當(dāng)做長期備份和存儲數(shù)據(jù)資料的數(shù)據(jù)倉庫來使用。那么到底如何選購一個好的HDD機(jī)械硬盤,機(jī)械硬盤又該如何避坑?
那么本期魯sir就來教教大家,如何購買一塊性能好、數(shù)據(jù)穩(wěn)定、價格還不貴的機(jī)械硬盤。先給大家放一個機(jī)械硬盤和固態(tài)硬盤的實物圖片來讓大家眼熟一下。
機(jī)械硬盤:特點(diǎn)是外殼通常為銀白色金屬,厚且重,造型比較單一,邊角螺絲設(shè)計的形狀沒有專門的工具無法打開。圖為東芝機(jī)械硬盤。
固態(tài)硬盤:特點(diǎn)比較薄、體積小、有的可以打開有的無法打開,目前主流的造型有三種,圖一到圖三分別為SATA固態(tài)(使用機(jī)械硬盤同樣的接口)、M.2固態(tài)(專有接口,電路板外漏,當(dāng)然也有包起來的,不過包起來大多是包了散熱片,從縫隙中還是可以看到電路板的)、PCIE固態(tài)(造型非常奇特,接口也很好分辨)。
金士頓SATA固態(tài)硬盤
三星M.2固態(tài)硬盤
Intel pcie固態(tài)硬盤
在這之前我們首先了解一下目前機(jī)械硬盤的主流技術(shù),PMR技術(shù)和SMR技術(shù)。要了解這兩個技術(shù),那我們就需要首先從機(jī)械硬盤的工作原理開始。
圖示是一個機(jī)械硬盤拆開后的樣子,機(jī)械硬盤工作時主軸會帶動磁盤旋轉(zhuǎn),磁盤是多層磁盤固定在一個主軸上的,工作時磁盤會隨著主軸高速旋轉(zhuǎn),每個磁盤之間都有一定的空隙,讀寫數(shù)據(jù)時音圈馬達(dá)帶動磁頭臂移動位置,磁頭臂帶動磁頭去在磁盤上讀寫數(shù)據(jù)。你的文件就存儲在磁盤上的不同的扇區(qū)上。
我們以單一的磁盤來看,它被劃分為由一圈一圈同心圓組成的磁道,這些磁道窄而密集,通常一個盤面就有上千條磁道。當(dāng)然這些磁道肉眼是看不到的,也不像圖示的只有5條磁道,但我們可以腦補(bǔ)它確實可以在盤面上看到。磁盤在工作的時候,磁頭會在硬盤驅(qū)動器的控制下快速移動,準(zhǔn)確定位到你的文件所在的磁道和扇區(qū)上。這個過程就叫做'尋道',尋找磁道,簡稱尋道。
這里插播一句重要提醒!磁盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡單,但是由于是多個磁盤固定在中間的主軸上旋轉(zhuǎn),同時為了讀寫數(shù)據(jù),所以磁盤之間有一定的空隙,這個空隙非常小、并且主軸旋轉(zhuǎn)速度非???,目前主流的硬盤旋轉(zhuǎn)速度為5400轉(zhuǎn)/分鐘和7200轉(zhuǎn)/分鐘。在這樣的速度下,哪怕進(jìn)去一顆肉眼看不見灰塵都會劃傷磁盤表面,對磁盤帶來不可逆轉(zhuǎn)的傷害,甚至是磁盤報廢。所以如果恰好各位小伙伴家中有相關(guān)工具,千萬不要去嘗試拆開機(jī)械硬盤?。?!
簡單知道了機(jī)械硬盤的工作原理后我們再來看兩種技術(shù)有什么區(qū)別。
PMR與SMR的區(qū)別
相比速度更快的固態(tài)硬盤而言,機(jī)械硬盤的優(yōu)勢在于價格低、容量夠大。對,機(jī)械硬盤的核心優(yōu)勢就是容量,畢竟作為數(shù)據(jù)'倉庫',不夠大怎么做倉庫呢?軟盤的淘汰離不開這個原因,TB級容量機(jī)械硬盤技術(shù)誕生于2007年左右,沿用至今。
機(jī)械硬盤的核心競爭力就是硬盤容量,隨著時代的發(fā)展數(shù)據(jù)量必然會大幅度上漲,所以廠商都在想辦法怎么提升機(jī)械硬盤的容量。上一部分說過數(shù)據(jù)時存儲在硬盤中的一張張磁盤上,那么要擴(kuò)大機(jī)械硬盤的容量應(yīng)該怎么辦呢?
聰明的小伙伴可能已經(jīng)想到了,既然它是存在磁盤上的,那多放幾張磁盤或者把磁盤面積做的大一點(diǎn)不就好了?,就像是一瓶水不夠喝,那就多買兩瓶。這樣可以是可以,但是磁盤面積增大后硬盤本身的體積就會變大,就像氣球一樣,裝的水越多體積越大。但是電腦中預(yù)留的硬盤倉位都是同樣大小的(臺式機(jī)3.5寸、筆記本2.5寸、當(dāng)然還有輕薄筆記本用的1.8寸甚至1.5寸硬盤),電腦機(jī)箱會放不進(jìn)去的,對于本來內(nèi)部空間就極為狹窄的筆記本電腦那就更難了。
以上兩個方案顯然是不行的,于是這時候硬盤工程師小腦袋瓜里的燈泡突然一亮。既然增加數(shù)量和面積都不行,那為什么不能把每個磁盤上存儲數(shù)據(jù)的密度增大呢?這樣在體積不變的情況下容量就能提升了。
大容量硬盤的早期是LMR技術(shù),也就是水平磁性記錄,為了避免大家混淆,LMR技術(shù)不過多解釋,只需要告訴大家LMR技術(shù)存儲上限很低,現(xiàn)在已經(jīng)不怎么使用了,所以我們直接說PMR技術(shù)。
PMR技術(shù)全稱垂直磁性記錄,早期的LMR技術(shù)磁感應(yīng)的方向是水平的。如果讓磁性粒子和磁感應(yīng)的方向相對盤片垂直,這樣不就能騰出很多空間了?
文字不好理解下面給大家用圖的方式表現(xiàn)一下。圖一為水平磁性記錄、圖二為垂直磁性記錄。同樣的體積,垂直硬盤的存儲容量明顯要比水平硬盤多很多。于是垂直硬盤成了主流,也就是本文中說的PMR(英文全稱:Perpendicular Magnetic Recording)技術(shù),
在PMR技術(shù)的幫助下,機(jī)械硬盤的容量有了很大的提升,單碟盤容量最高達(dá)到了1TB左右,但是隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展,信息數(shù)量開始爆炸式增長。無論是辦公還是家用需要存儲的信息越來越多越來越多,終于有一天,PMR技術(shù)的硬盤容量不夠用了……
PMR技術(shù)硬盤容量不夠了,但是我們又不能單純靠加一塊硬盤的方式去擴(kuò)充容量,那還有沒有辦法再把磁盤的容量在提一點(diǎn)?再提升一些磁盤信息記錄的密度呢?
既然都這么問了,那肯定有(要是沒有的話魯sir也不用寫這篇科普了)。
于是這個時候,SMR技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生!
不過這次科學(xué)家們想出來的辦法有些奇特,并且也不像PMR那樣完美,就是SMR(Shingled Magneting Recording)技術(shù),又叫疊瓦式磁記錄技術(shù)。這個技術(shù)有點(diǎn)特殊,我們慢慢講。
這項技術(shù)是怎么做的呢?前面我們說到,磁盤是被劃分為一圈一圈微小的磁道來記錄數(shù)據(jù)的,這些磁道之間并不是連續(xù)的,而是磁道與磁道之間存在一個保護(hù)距離,從而不讓不同磁道的數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾。硬盤工作的過程也就是磁頭在磁道上讀取和寫入數(shù)據(jù)的過程。
PMR磁盤技術(shù)如上圖一樣,各個磁道之間有一定保護(hù)區(qū),用來保護(hù)兩個磁道內(nèi)的數(shù)據(jù)不會出現(xiàn)互相干擾的情況。
但是在實際使用過程中又有一個新的問題。就是硬盤信息的讀取和寫入是兩種不同的操作,所以讀取磁頭和寫入磁頭也是不一樣的?,F(xiàn)代硬盤主要采用的是分離式磁頭結(jié)構(gòu),寫入磁頭仍是傳統(tǒng)的磁感應(yīng)磁頭比較寬,讀取磁頭則是新型的MR磁頭(磁阻磁頭)比較窄,磁道在劃分的時候,當(dāng)然要滿足最寬的標(biāo)準(zhǔn)。但是寫入磁頭在工作的時候,實際上對于每個磁道,其寫入信息的寬度是和讀取的寬度一樣的,這樣,磁道的空間就存在浪費(fèi)的情況。
那把這些浪費(fèi)的空間利用起來,是不是硬盤的容量在體積不變的情況下就會的更大?理論上這樣子是行得通的。
于是工程師開啟了極限操作。他們將磁道中間浪費(fèi)的空間重疊起來。寫入的時候從上面寫入而不是從中間寫入,這樣一來保護(hù)空間也就變小了。浪費(fèi)空間和保護(hù)空間都減少了,那么硬盤的密度自然就增加了??纱鎯Φ男畔⒘孔匀痪鸵萈MR多出來很多。同樣體積和磁盤數(shù)量的SMR硬盤大約會比PMR硬盤多出來25%以上的存儲空間
這個極限操作雖然說解決了容量的問題,但是它并不穩(wěn)妥,缺點(diǎn)相當(dāng)明顯,磁盤密度變的如此之高,轉(zhuǎn)速自然也不能太快。劃重點(diǎn):SMR硬盤轉(zhuǎn)速一般不會太快。
這樣的結(jié)構(gòu)單純的讀寫看起來還是可以的,但是如果你想要修改某個磁道上的數(shù)據(jù)就比較麻煩了,因為磁道的間隙小,磁頭比較寬。所以如果想要修改磁道0的數(shù)據(jù),就必然會影響到隔壁磁道1的數(shù)據(jù)。隔壁磁道1的數(shù)據(jù)做了什么?好好在家里躺著突然就天降正義了,這樣肯定不好。
為了解決這個問題,工程師們設(shè)置了一個緩沖區(qū),也就是磁盤的緩存。當(dāng)需要修改磁道0的數(shù)據(jù)時,先把磁道1的數(shù)據(jù)拿出來放到緩沖區(qū),等磁道0的數(shù)據(jù)修改完成后,再把放在緩存區(qū)的磁道1的數(shù)據(jù)再給放回去。為了完成這個過程,SMR技術(shù)的硬盤都有一個特點(diǎn),那就是緩存特別大,動輒256MB起步。劃重點(diǎn):SMR硬盤都有很大的緩存空間。
這個過程聽起來復(fù)雜,實行起來更復(fù)雜,所以在修改大量數(shù)據(jù)的時候會比較慢,時間久了,對硬盤的讀寫性能影響也是很大的,甚至還能影響到硬盤的壽命,造成數(shù)據(jù)損壞以及數(shù)據(jù)丟失的問題。
這時候一個新問題出現(xiàn)了,緩存只是暫時存儲,并不具備長期保存功能,如果你在寫入磁道0數(shù)據(jù)的時候突然停電了或者熊孩子把你電腦關(guān)機(jī)了,那么放在緩存中的磁道1的數(shù)據(jù)就會被清空。也就是數(shù)據(jù)丟失。想象一下,在某個開心的夏日,你抱著西瓜戴上耳機(jī)打開E盤中的學(xué)習(xí)資料文件夾中的英語語法教學(xué).RMVB的時候,突然出現(xiàn)了你在王者峽谷坑隊友的錄屏,這時候你是什么心情呢?
所以啊,綜上所述,相比于PMR硬盤,SMR硬盤不是用于當(dāng)做系統(tǒng)盤或許需要頻繁讀寫的硬盤來使用,更適合當(dāng)做倉儲盤來使用,用于長久的備份一部分?jǐn)?shù)據(jù)。不過目前選購硬盤作為家用電腦的主力存儲硬盤的時候還是建議使用PMR硬盤,建議使用PMR硬盤。
如何避開SMR(疊瓦式)買到PMR硬盤?
第一:最簡單的,問客服??头际菚嬖V你的,這樣所得來的答案也會更加準(zhǔn)確。
第二種:看緩存,SMR的技術(shù)特點(diǎn)導(dǎo)致它的緩存相比垂直硬盤要大一點(diǎn),一般都是128MB起步,當(dāng)然也有動輒256MB的出現(xiàn)。
第三種:雖然現(xiàn)在網(wǎng)上有很多PMR硬盤的統(tǒng)計,但是這樣的統(tǒng)計表對于小白玩家來說并不友好,再者就是廠商會不斷地更新自家的硬盤,所以也會導(dǎo)致網(wǎng)上出現(xiàn)的PMR硬盤統(tǒng)計列表不全的情。還是建議大家去找客服問一下。這樣最靠譜。
SMR硬盤的初期使用是體驗不出來的差距的,SMR硬盤的損耗主要集中在使用一段時間后出現(xiàn)的性能下降問題。所以需要大家擦亮眼睛去辨別自己買到的到底是哪款。