虽说固态硬盘价格已有所下降,但大容量存储仍离不开机械硬盘,毕竟 4T 只要 500 元,对谁来说都是不小的诱惑……什么?你说 4T 硬盘只要 450 就能买到?那可得问问你,你说的这 4T 硬盘,它的高速缓存容量大么?有 256M 这么大?那你可别买。
为什么 256M 高速缓存的机械硬盘别买,而要买 64M 高速缓存的硬盘呢?难道硬盘的缓存不是越大越好么?下面我们就来聊聊硬盘的缓存。
了解机械硬盘工作原理的玩家都知道,硬盘中的高速缓存主要起到快速读取的作用。这是因为磁盘的读写速度较慢,再加上磁头寻道的时间,导致硬盘的读写都相对较慢。而加入高速缓存这一机制之后,借助 DRAM 高速缓存的高速特性,可以实现更快的读写。
机械硬盘的高速缓存颗粒
具体来说,硬盘在写入数据时,数据先进入速度快的缓存中,然后再由磁头写入磁盘;而在读取过程中,数据先由磁盘读取到缓存中,再从缓存中读出。如果数据恰好保存在缓存中,就可以跳过从磁盘中读取这个步骤,实现更快的读取。
在早期,硬盘的容量较小,缓存容量也很小,40G 的机械硬盘缓存可能只有 2MB。随着硬盘容量的不断提升,机械硬盘的缓存也逐步提升至 8MB、16MB、32MB、64MB。
80G 硬盘的缓存只有 8MB
从理论上就可以知道,更大的高速缓存容量可以大幅提升机械硬盘的突发读写速度,特别是当机械硬盘需要频繁修改数据时,可以使其性能发挥到极致,从而进一步提高机械硬盘的寿命。
随着瓦片式硬盘的推出,缓存越大越好的定律就破灭了。这是因为叠瓦式硬盘的缓存普遍都在 256MB,乍看之下似乎可以碾压传统的机械硬盘,但其背后的原因却是大多数用户所不知道的。
传统磁记录(上)和叠瓦式磁记录(下)对比
传统的硬盘采用 CMR(传统磁记录),其记录方式是在磁道之间留出一定的间隙,以避免不同磁道之间的数据干扰。无论写入还是读取,磁头都是从磁道上方经过,完成读写的操作。
而叠瓦式磁记录则是为了更好地利用磁盘上的空间,把磁道的距离拉近,从而在磁盘上容纳更多磁道,同时改变磁头的位置,让磁道在写入数据的时候可以减少对临近一行磁道的干扰。
SMR 的覆盖会导致重复写入
但是问题的关键在于,磁盘在写入数据之后,在已有数据的磁道写入数据时,下一条磁道的数据会被擦除。这意味着必须先备份下一条磁道的数据,但在写入下一条磁道数据时,又会擦除下下一条磁道的数据。解决办法是在每隔一部分磁道时设置一块安全距离,并采用大容量的高速缓存区来放置数据。
叠瓦式磁记录之所以被用户诟病,原因就在于,当硬盘存放了较多的数据之后,即使是最小的数据修改,也需要反复迁移扇区内的所有数据。这不仅会影响写入速度,同时也会加速磁盘和磁头的磨损,从而增加数据存放的风险。
当然
如果查看缓存为 256M,那么硬盘很可能是 SMR 技术。
对于大多数用户来说,直接购买 CMR 硬盘会更加可靠。毕竟 4T 硬盘的价格仅比 SMR 硬盘高出一点点,而且数据稳定性也更高。无需区分热数据和冷数据,花一点小钱就能买到质量有保障的硬盘,非常值得。挑选起来也很简单,购买时注意选择缓存为 64MB 的产品即可。