1. 首页
2. 文章
3. 硬件

现在买新电脑或硬盘大多数人都会选择 SSD（固态硬盘），但对于大容量存储和对稳定性有要求的场景，例如数据中心、NAS 等还是会选择性价比更高的 HDD（机械硬盘）。

机械硬盘方方正正的身躯，厚实丰满的手感，给人一种可靠安全忠诚的形象。但你可能不知道，为了多赚 25%，包括西部数据在内的众多一线硬盘大厂偷偷更换了磁盘技术，让我们的硬盘速度更慢，寿命更短，要识别这些“劣质硬盘”，可是要费一番功夫。

01.机械硬盘如何工作

在开始了解这个阴谋之前，我们需要先知道机械硬盘的大致工作原理。

如果我们将钉子和一块磁铁放在一起，时间长了钉子会被磁化，获得一点磁铁的能力。

机械硬盘就像是一个装了大量钉子的盒子，一块 20GB 的机械硬盘中大约有 1600 亿个小钉子，每一个钉子就是一个小小的信息，称为一个 bit。数据存储以 1 和 0 的形式存储在机械硬盘中，被磁化的钉子代表1，未磁化的钉子代表 0。

例如大写字母 A 在磁盘的二进制是 01000001，也就是一排八个钉子，第一个钉子未被磁化，第二个被磁化，接下来五个未被磁化，最后一个被磁化。

在机械硬盘中实际上没有钉子，代表 1 和0 的是又大又圆的盘片上的磁性物质。盘片上有像树的年轮一样的一圈圈同心圆轨道，称为磁道，这些磁性物质就排列在磁道中，磁性物质的磁场方向决定了它是 1 还是 0。

当盘片旋转时，磁头上的读取磁头通过感应磁场方向来判断它是 1 还是 0，再将其转换成我们看到的系统、软件、图片、视频、游戏等等数字世界里的一切。

写入数据则是用磁头上的写入磁头改变磁性物质的磁场方向，从而改变磁道上的 1 和0。

02.如何获得大容量

知道磁盘如何工作后就明白，同一张盘片上磁道数量越多，可以放下的 1 和 0 就越多，从而存储的数据就越多。我们以西部数据 8TB 紫盘为例，这款硬盘大约有 2.48 亿条磁道，每个盘片的单面有 1550 万条磁道。这是一块 3.5 英寸（8.89cm）磁盘，去除主轴占有后盘片的实际可用半径大约是 0.875 英寸（2.22cm）。2.22cm上并排了 1550 万条磁道，每毫米大约有 698198 条磁道。一根头发的直径大约是 0.06mm。也就是说头发丝直径的长度下大约有 41892 条磁道。

从前的硬盘采用 PMR/CMR 技术（垂直磁记录/传统磁记录）。磁道被一圈一圈排列，中间留出一定间隙提高读写精度避免数据干扰。

在写入数据时，写入磁头会刷过整个磁道，改变磁道上磁性物质的磁场方向。而读取时，读取磁头只扫描磁道中间一条。

在「聪明」的厂商眼中这显然是一种浪费，于是他们想出了一个聪明的办法，将写入浪费的部重叠起来，中间只留下很窄一段保护距离，这样一来同一个盘面可以容纳更多磁道，使之容量提升 25% 左右。

这种技术称为 SMR（叠瓦式磁性记录），使用这种技术的磁盘也叫叠瓦盘，顾名思义，磁道像瓦片一样重叠起来了。

不管传统技术还是叠瓦技术，读取磁头只需要很小一部分，所以读取性能并没有差别。

但原本需要整个磁道宽度的写入磁头就麻烦了，因为太宽，在写入时会同时覆盖两根磁道，这将会把同样的数据写入到相邻的第二根磁道上。所以写入磁头需要重新刷一遍第二根磁道让它的数据还原，但这样的话与第二根磁道相邻的第三根磁道又遭殃了，怎么办呢？继续刷第三根、第四根……

写入一条磁道需要牵动与之重叠的所有磁道，这种做法显然会大大增加写入时间。特别是在只修改部分数据时。

于是厂商们将多根磁道分为一组，在组与组中间划出一条「缓存区」，当刷第一根磁道的数据前，先将第二根磁道磁道的数据放入缓存区中，刷完第一根磁道再将第二根磁道的数据还原，这样就不用修改全部内容。

（图源：B站  薛定谔的三花猫）

所以 SMR 硬盘的缓存通常比较大，一般是 256 MB，比 CMR 硬盘的 64MB 多了 4 倍，不过也只是治标不治本的方法罢了。

03.大容量的代价

除了容量能够提升外，叠瓦盘可以说浑身都是缺点：

1、不支持随机写入和原址更新复写入，因为会覆盖重叠磁道上的数据，SMR 硬盘只能按顺序追加写入；

2、使用寿命堪忧，硬盘的写入次数是有限的，而 SMR 的数据覆盖完全是无用功，每次写入都会翻倍降低硬盘寿命；

3、性能衰减严重，机械结构在工作中精度必然会逐渐下降，而精度下降在 SMR 这样的高密度硬盘上的结果就是性能暴跌；

4、重建时间久，硬盘阵列重建时由于大量无效写入而导致响应缓慢，甚至失败；

5、数据恢复困难，依然是因为数据覆盖的原因；

如果你只打算将这款硬盘作为仓库，存放不重要的文件，偶尔修改里面的内容，那 SMR 还是勉强可以接受的，否则没有理由选择叠瓦盘，对于不能接受叠瓦盘的用户来说，这无疑就是劣质硬盘。

04.如何分辨硬盘类型

可气不是并不是 SMR 硬盘的诸多缺点，麻烦的是一些厂商偷梁换柱，把劣质硬盘卖出高价。

SMR 硬盘在成本不变的情况下提升了容量，但售价却并不比 CMR 硬盘便宜。并且一开始厂商们压根不标出到底是 SMR 盘还是 CMR 盘，偷偷将 SMR 盘混入 CMR盘中卖，以碰运气的方式慢慢替换掉 CMR 盘。现在市面上大部分都是 SMR 盘。今年 5 月的西部数据吃了两场官司后才老实将使用 SMR 技术的硬盘改了一个名字。

（图源：PC Gamer）

如果你想分辨手中的硬盘是 SMR 还是 CMR（大概率 SMR），可以看硬盘缓存，SMR 硬盘缓存一般 128 MB 起步，256MB 即便可以确定是 SMR 盘，CMR 则通常是 64 MB。因为 SMR 硬盘密度高，为了保证磁头精度转速不宜太快，如果转速只有 5400 转，缓存还在 128 MB 以上，基本就是 SMR 盘了。值得留意的是 CMR 和 SMR 都是 PMR（垂直磁记录）下的分支，如果产品只标注了 PMR 并不能判断他到底是CMR（传统）还是 SMR（叠瓦盘），比较稳妥的方法是直接询问客服或者到官网查型号，以下是常见的 SMR 硬盘型号：Seagate 希捷（包含且不限于下列型号）Barracuda 2TB(ST2000DM008)Barracuda 4TB(ST4000DM004)Barracuda 8TB(ST8000DM004)Desktop HDD 5TB(ST5000DM000)Exos 8TB(ST80000AS0003)Archive V2 6TB(ST6000AS0002)Achive V2 8TB(ST8000AS0002)

Western Digital 西数（包含且不限于下列型号）：

• WD20EFAX 2TB（3.5"）红盘

• WD30EFAX 3TB（3.5"）红盘

• WD40EFAX 4TB（3.5"）红盘

• WD60EFAX 6TB（3.5"）红盘

• WD20EZAZ 2TB（3.5"）蓝盘

• WD60EZAZ 6TB（3.5"）蓝盘

• WD10SPZX 1TB（2.5"）蓝盘

• WD20SPZX 2TB（2.5"）蓝盘

• WD10SPSX 1TB（2.5"）黑盘

• Toshiba 东芝（包含且不限于下列型号）

• P300 6TB（3.5"）

• P300 4TB（3.5"）

• DT02 6TB（3.5"）

• DT02 4TB（3.5"）

• DT02-V 6TB（3.5"）

• DT02-V 4TB（3.5"）

• L200 2TB（2.5"）

• L200 1TB（2.5"）

• MQ04 2TB（2.5"）

• MQ04 1TB（2.5"）

等等！你以为多掏点钱买固态就安全了？下期我们聊聊固态硬盘上的陷阱。

结论

很多厂商偷工减料，制造的硬盘越来越劣质，用上面的方法识别劣质硬盘，也能帮我们少踩不少坑。