相信瞭解電腦的朋友都知道硬盤是電腦必不可少的一部分，現在的硬盤分為固態硬盤和機械硬盤兩種，而機械硬盤中有一個始終不被用戶認可的種類，它就是疊瓦式硬盤，全稱瓦楞式堆疊硬盤。這種硬盤自卑用戶發現它的弊病以來，口碑一直都很差，今天我們就來講講它。
初步瞭解機械硬盤
先來看一下機械硬盤的發展歷程以及它們之間的關係。
LMR水平式記錄磁盤
機械硬盤的主要結構就是馬達，磁盤，磁頭臂，磁頭，機械硬盤在運行的時候，磁頭會懸浮在磁盤上幾納米，磁盤面上有很多的小格，小格內有小磁粒，磁頭上的讀磁頭，可以讀取磁力的極性，當磁力的極性衝著右邊的時候是1，磁力的極性衝著左邊的時候是0，這樣就可以讀取數據，而磁頭又可以改變磁力的極性，這樣就可以進行寫入或改寫數據，這就是最早期的LMR水平式記錄磁盤。
PMR垂直式記錄磁盤
隨著後來的技術升級，我們的磁頭可以做得更小，這時候我們可以將小格豎起來。磁力極性衝下是0，磁力極性向上是1，這個就是後來的PMR垂直式記錄磁盤。由於PMR垂直式記錄磁盤內，擺放磁粒的小格豎起來了，佔用的空間變小了，所以相同的面積，單盤容量有了巨大的提升，LMR水平式記錄磁盤，存儲密度僅為每平方英寸133GB，而現在我們使用的PMR垂直式記錄磁盤是可以做到每平方英寸1108GB，翻了將近9倍。
SMR瓦楞式堆疊磁盤
近些年PMR垂直式記錄磁盤下又出現了一個新的分支，也就是我們這次的主角SMR瓦楞式堆疊磁盤。SMR磁盤是基於PMR進行改進的，利用了瓦疊磁道的原理，數據密度相對於傳統的PMR又做到了巨幅度的提高，而改進之前沒有使用瓦疊磁道技術的傳統PMR磁盤，就被我們稱為CMR磁盤，與此對應的則是採用新技術的瓦疊磁道的SMR磁盤，這兩種磁盤都屬於PMR垂直式記錄磁盤的範疇。
現在市面上的民用磁盤，正在逐漸從傳統的CMR過渡到SMR瓦楞式堆疊磁盤，這其實是一種不好的現象，因為SMR瓦楞式堆疊磁盤的性能相對於CMR來講非常弱。
機械硬盤如何讀取數據
為了能夠精準定位數據所處的磁盤位置，磁盤表面被劃分了無數磁道，磁道內部又被劃分成了無數的扇區。當機械硬盤需要讀取數據的時候，就需要先定位數據所在的扇區位置，比如第5磁道第7扇區，磁頭會先擺動到第5磁道上懸浮在第5磁道的上空，等待著第7扇區轉過來，之後讀取數據，這是機械硬盤的尋道和尋址。
傳統磁盤的弊病
我們取磁道的一小塊區域，把它放大看似一條磁條，在傳統的沒有使用瓦疊技術的PMR磁盤，也就是CMR磁盤當中，因為寫磁頭比讀磁頭寬，真正有效的數據，只有讀磁頭掃過去中間的很窄的一條，因為讀磁頭只需要這麼寬的數據帶就可以獲取數據，只是因為我們無法把寫磁頭做的更小，所以只能浪費一些上下磁道的空間，這是單根磁道，CMR磁盤為了保證寫頭部不干擾到相鄰磁道，磁道與磁道之間還有一定的間隔，所以我們真正有效被磁頭讀取到的數據只有窄窄的幾條，其餘的空間全部被浪費了，如果這些空隙可以插下更多的磁道，那麼數據密度還可以再次上升，所以這就是即便目前的磁盤採用了PMR垂直式記錄存儲技術，數據容量還是不是很高的原因。
疊瓦式硬盤的優點
為了解決寫磁頭太寬導致的磁道浪費，也為了解決磁道與磁道之間干擾的現象，硬盤廠商想到了一個方法，把磁道像瓦片一樣堆疊起來，摞成一層一層的樣子。寫磁頭還是那麼寬，掃過最上方磁道的時候，肯定會把下面的磁道數據也給寫了，這就導致第1磁道和第2磁道都出現了相同的數據，但是如果你接著寫下面的數據，就可以覆蓋上面之前重複的數據，以此類推就可以把所有磁道的數據都寫進去，而讀磁頭本身比較窄，需要的有效數據區域就那麼一點，一行一行的就可以完美的掃全部掃過去，這樣就可以完成讀取的操作，所以SMR磁盤的數據密度相對於CMR有了質的提高。
瓦疊式硬盤的缺點
瓦疊式硬盤雖然有它的好處，但是改寫數據太麻煩了。CMR磁盤相鄰磁道之間並沒有干擾，隨便改，想改哪個磁道的數據，就直接找到對應的磁道，掃過去覆蓋就可以了，但是SMR磁盤假設你需要改寫第2磁道的數據，那麼我勢必會影響到第3個磁道。我們需要把影響到的數據先搬走，等會兒再寫回來。
如果我們要改寫第2磁道的數據，那麼我們就要把第3磁道的數據搬出去，然後再改寫第2磁道的數據，改寫完第2磁道的數據以後需要重新寫回第3磁道的數據，但是這時候又會影響到第4磁道，那就再把第4磁道的數據也搬出去，重新改寫第3磁道的數據，然後再重寫第4磁道的數據，之後的第5條磁道也是這樣。所以我們其實只想改變一個磁道的數據，但是牽連的變動了4個磁道的數據，原本只需要進行一次讀寫就可以完成的操作，現在不得已進行了4次寫入才可以完成，所以我們才認為這種磁盤的性能很差。
眾所周知，硬盤的壽命跟讀寫的次數有關，而單次改寫數據時瓦楞是硬盤讀寫數據的次數遠超於其他類型的硬盤，因此壽命肯定會大打折扣。這也是我們經常會聽到使用了瓦楞式硬盤的用戶說“用了幾個月後，速度只剩1M\\S”的原因。
如何避免購買到疊瓦式機械硬盤
因為SMR硬盤在改寫數據的時候需要先搬走會被影響到的數據，這些搬出的數據都需要一個臨時儲存的地方，所以SMR硬盤的緩存都從64M變成了256M，這個256M不是用來給我們加速的，而是用來臨時存放那些改寫數據會影響到的數據，所以在購買時要注意你要購買的機械硬盤的緩存是64M還是256M。
除此之外，在硬盤容量的大小上也可以注意，一般1T左右的機械硬盤沒有使用疊瓦式設計，因為沒必要，而2T及2T以上容量大小的硬盤，大部分都已經使用了疊瓦式設計，在購買時要注意。
研發疊瓦式硬盤的原因
我個人認為， 這些廠家生產疊瓦式硬盤主要有兩個原因。
一：節約空間
臺式機倒是還好說，一些體型較大的遊戲本也行，但是輕薄本本身的體積確實不大，而現在人們對硬盤的需求卻在提高，所以廠商需要在保持體積的情況下，增大硬盤的容量。但是原先的技術已經定型，想要增大硬盤容量就只能增加磁盤的數量，這樣勢必會使硬盤的體積變大。所以，疊瓦式硬盤是解決這種需求的最優辦法，雖然它有自己的毛病。
二：降低成本
硬盤中最貴的部件就是磁盤，最重要的部件也是磁盤，想要降低成本就只能從磁盤的數量下手。
如果我們需要一塊4T的硬盤，而使用傳統技術的硬盤，它的每張磁盤只有1T的容量，我們需要4張磁盤才能讓硬盤的容量達到4T。但是使用了疊瓦技術的硬盤，它的每張磁盤可以有2T的容量，這樣只需要兩張磁盤就可以滿足需求。
在現實中，使用了疊瓦技術的磁盤的容量相比傳統磁盤的容量，相差可不僅僅只有一倍，所以使用疊瓦技術會非常省錢，然而硬盤的價格卻又沒什麼變化，廠家賺的盆滿缽滿。
疊瓦式硬盤性能弱、壽命低的缺點已經是公認的事情，其實使用疊瓦式硬盤這種東西我們並不怪廠家，我們之所以氣憤，是因為廠家沒有給我們說明疊瓦式硬盤的缺陷，沒有在硬盤上標明該硬盤是否為疊瓦式硬盤，更沒有給我們選擇的權利。
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