原标题：叠瓦式硬盘到底多坑人，你还敢乱买吗？我来告诉你原因

距离叠瓦式硬盘推出消费市场也有三四年时间了。

硬盘厂家说：“容量比性能更重要。”消费者信了。

又说：“是一种跨越式技术，可以提升25%单碟密度。”消费者又信了。

反正卡顿的问题只字不提。

因为大家潜意识里形成了一种惯性思维，单碟密度越大性能更强。

从这几年消费者的使用情况看来，可谓哀鸿遍野！

写入卡顿，故障率居高不下，犹如浓重的阴霾一直笼罩在消费者心里。

哪天运气不好，也许硬盘就嗝屁了。

就差每天电脑开机之前，烧香祈祷了。

其实叠瓦式硬盘方方面面的知识已经老生常谈了。

大家都知道这种硬盘容易出问题。

但，为什么容易出问题？

问题究竟出在什么地方？

貌似没人说过，那么本期我就讲讲。

一

叠瓦式硬盘的原理——允许相邻磁道部分重叠，

这样就有效提升碟片的TPI(磁道数量)从而达到更大的存储密度。

硬盘的磁头在设计上，写和读功能是分开的，属于二个工作单元。

因为写入数据的时候，需要对磁介质进行翻转，在物理上改变磁颗粒的极性。

因此，对写磁头的功率就有一定的要求，那么写磁头的宽度会大于读磁头。

如果对空白的硬盘进行顺序写入数据的话，那么叠瓦式硬盘和普通CMR硬盘无任何区别。

一旦涉及到改写某个位置数据，那么噩梦就来了。

为什么？

因为叠瓦式硬盘的特点是磁道之间部分重叠。

写磁头的宽度较宽，直接改写数据势必要将其他磁道重叠的部分一同改写。

换句话说，就会破坏原本不相干的数据。

硬盘厂家为了解决这个问题采用的方法是

设立一个临时区(大约50GB大小)

先把需要写入的数据放到临时区，等硬盘空闲之后

将可能会被破坏的周边数据全部搬走，

再将临时区里的数据写到正确位置，最后把搬走的数据再挪回来。

由于硬盘存在机械结构，

理论上来说每一次写入操作对硬盘就是一次磨损和消耗。

对于传统CMR硬盘，就一个简单的写入动作，到了叠瓦式硬盘这里

变成了类似磁盘整理的操作，盘内数据越多需要搬迁工作量就越大。

这就是为什么明明系统里面写入操作已经完成，硬盘灯还一直闪个不停。

有时候长达一二小时。

在这种工作状态下，硬盘开销很大，磨损也是几何倍增。

硬盘的寿命急速下降也是情理之中的事情。

二

叠瓦磁记录(SMR)技术增加了25％单碟磁道数。

通过读磁头可获得更高的密度，该读磁头的宽度比写入器窄4-5倍。

例如：写磁头宽度为50 µm，读磁头为10 µm。

如果磁头写一个磁道，然后在其上添加另一个磁道，

但偏移量等于读磁头的宽度，则两个磁道都是可读的。

结果，记录过程将有点类似于屋顶上的瓦片排列：首先排成第一行，然后将下一行以偏移量稍稍放下。

因此叠瓦技术是基于所述效果的磁记录方法的名称。

比如，硬盘写入磁道1。

然后以等于读磁头宽度的偏移量写入磁道2。

硬盘以这种方式保存数据，直到写入磁道8，形成磁道7和传统磁道8。

现在，您可能会问：如果读取器的体积小5倍，而记录的密度却高5倍，

为什么实际密度仅增加25％？

实际上，磁头定位系统的当前精度为+/- 7 µm。

防止了形成小于35μm的轨道。

带状记录的密度增加带来了代价。

实现更高容量的能力使表面上的数据排列变得相当复杂。

该要求有充分的理由：要重写单个数据扇区，不仅必须重写具有该扇区的磁道，还必须重写其后的所有磁道。

当然，要在任何地方重写数据，都必须先从该位置读取数据。

因此，如果整个硬盘排列在带状的磁道中，则对单个位进行修改将需要从该位的位置到磁盘空间末端读取和写入所有磁道。

当然，要在任何地方重写数据，都必须先从该位置读取数据。

因此，如果整个硬盘排列在带状的磁道中，则对单个位进行修改将需要从该位的位置到磁盘空间末端读取和写入所有磁道。

因此，写性能将下降很大的倍数(数十万次)。

显然，没有办法完全避免写入性能的下降。

但是有什么办法可以加速它吗？

为此，将SMR磁道合并为较小的组，称为频带，因此仅将每个频带内的磁道都混在一起。每当需要修改数据时，磁道的这种分组就允许仅读取和重写有限数量的磁道，而不是读取整个磁盘，并且此细节大大加快了处理速度。

但是，当操作系统请求在100个扇区中进行数据修改时会发生什么情况，不幸的是，这些扇区位于不同的频段内？

显然，硬盘将再次耗费几乎所有时间来处理请求，并且如果在完成之前关闭电源，则数据将不太可能保持可访问性和完整性。

为了避免这种情况，针对每种驱动器类型，考虑其应用范围，设计了特定的带宽和缓存系统。

可以识别三种支持混合记录的设备：

1)驱动器管理

2)主机管理

3)主机感知。

主机管理和主机感知是在用于数据中心的特定设备中设计和运行的，

它们不会在普通电脑上应用。

目前市面上销售的都是基于驱动器管理技术。

由驱动器管理的硬盘不需要更改主机的BIOS或操作系统。

读取/写入过程的整个复杂性由硬盘本身的缓存系统处理。

存储在这种硬盘上的数据的任何更改都首先在带状频段之外的区域进行，并记录在特殊的修改列表中，在西部数据硬盘中称为第二编译器，在希捷硬盘模块中称为媒体缓存。

这些修改稍后会在读取时或在设备空闲时写入带状频段。

但是，当连续执行写入操作时，驱动器最终会用完高速缓存空间，

并在重新组合数据并将其写入条带中时停止处理新请求一段时间。

叠瓦技术可以更合理地利用磁盘空间来增加硬盘容量。

不需要对接口或硬盘的外形尺寸进行任何改动，

因此，大多数用户不会注意到向这项新技术的过渡。

缺点是与传统的CMR相比，写入效率低下。

叠瓦按频段组写入数据。 第二级翻译器考虑了这一点，

HDD FW显示了文件和文件夹的良好结构。

但是，如果第二编译器损坏，那么所有扇区中数据将显示全是零。返回搜狐，查看更多

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