PMR 和 SMR 硬盘分别是什么?哪个好?

随着数据存储空间的需求不断增加,硬盘驱动器 (HDD) 供应商竞相研发垂直磁性记录 (PMR) 和叠瓦式磁性记录 (SMR) 等新的磁录技术,以生产更大容量的硬盘。在提升硬盘容量的研发当中,最重要的一项指标即是增加磁录密度,即磁盘上一个单位扇区上可录入的信息位数。每个扇区能够储存的信息位数越多,单个 HDD 的容量就越大。


本文将简要介绍 PMR 和 SMR 技术的工作原理,以及两者的区别。


垂直磁性记录 (PMR)

PMR HDD 也称为传统磁性记录 (CMR) HDD,使用的技术是让数据位的磁化方向与 HDD 垂直。写入磁道紧密并列,但不相重叠。一般而言,写入磁头会比读取磁头要大。因此 HDD 供应商若要增加磁录密度,就会尽可能让写入磁头的尺寸缩小至物理极限为止。


叠瓦式磁性记录 (SMR)

SMR 可视为 PMR 技术的一种延伸。因受物理极限的限制,磁道宽度(以及写入磁头的尺寸)只能缩小到一定的程度。不同于 PMR 不允许磁道相互重叠的做法,SMR HDD 采用的技术是让数据位循序写入,如其名称所示,磁道会如瓦片般堆叠在另一磁道的部分面积上,借此达到增加磁录密度的目的。这样,读取磁头仍可从磁道上未被覆盖的部分来读取数据。


PMR 和 SMR 之间的区别

无论 HDD 采用的是 PMR 还是 SMR 技术,读取磁头在磁道上所需的面积皆小于写入磁头。当 SMR 硬盘上循序写入新数据时,这些如瓦片般堆叠的磁道仍可正常读取,并不影响读取性能。

不过,一旦已写入的数据要编辑或覆盖时,写入磁头并不会直接在既有的磁道上进行磁录,以避免损坏相邻磁道。编辑后的数据会先在磁盘上的空白处写入,原先旧数据的磁道会暂时维持不动。等到 HDD 闲置时才会执行重组机制,将原先磁道上的旧数据位自动擦除,并重新成为可用空间以供新数据写入。

就前述重组机制而言,SMR 硬盘的闲置时间就显得相当重要。如果 SMR 硬盘长时间进行密集的覆盖任务,则会没有足够的闲置时间来重新整理磁道,暂时不动的既有数据磁道数量会越来越多。接着导致 SMR 硬盘必须一边写入新数据,一边重新整理旧磁道,进而对读写性能造成某种程度的影响。针对 SMR HDD,供应商有各自的固件设计,为的就是要优化重组机制,以降低覆盖任务对读写性能产生的影响。


注:建议在建立 RAID 时,全部使用 PMR 或 SMR 硬盘。若混合使用 PMR 及 SMR 来建立 RAID,在处理覆盖任务时,整体读写性能可能会受 SMR 的影响。


供参考:

说说SMR叠瓦式硬盘是怎么回事,为什么不推荐。

为什么目前市面上的机械硬盘大都不标注是否使用SMR技术?

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