相信了解電腦的朋友都知道硬盤是電腦必不可少的一部分，最近各大論壇、貼吧又在討論"疊瓦式硬盤"和"垂直式硬盤"，不過大家態(tài)度都出奇一致，那就是最好不要買"疊瓦式硬盤"而推薦買"垂直式硬盤"。那什么是疊瓦硬盤，它跟垂直式硬盤又有什么區(qū)別呢？

什么是疊瓦式硬盤

機械硬盤是當(dāng)今信息存儲系統(tǒng)中主要的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。大家都知道,硬盤單碟容量的已經(jīng)摸到了天花板。而新一代的HAMR，MAMR技術(shù)遲遲不能滿足商用需求。在數(shù)據(jù)大爆炸的當(dāng)今，為了應(yīng)付市場對大容量機械硬盤的迫切需求，疊瓦式磁記錄( ShingledMagnetic Recording,簡稱SMR)技術(shù)應(yīng)運而生。疊瓦式磁記錄是目前最容易實現(xiàn)，難度最低而又能迅速提升硬盤單碟容量的技術(shù)。

SMR疊瓦技術(shù)的原理

硬盤驅(qū)動器的存儲面密度(每單位面積存儲的位數(shù))受到物理定律的限制，目前硬盤使用的PMR垂直磁記錄(Perpendicular Magnetic Recording)技術(shù)即將達到其存儲密度極限。業(yè)界迫切希望引入新的技術(shù)來克服限制，繼續(xù)穩(wěn)步提升容量。

SMR盤是領(lǐng)先的下一代磁盤技術(shù)。 SMR盤在制造工藝方面的變動非常微小，因為它保持現(xiàn)有磁頭和介質(zhì)技術(shù)不變，它通過將磁道像屋頂上的瓦片那樣重疊在一起來實現(xiàn)其存儲面密度的增長。

具體來說，硬盤盤片被劃分為同心圓狀的磁道，磁道與磁道之間具有一定間隔，起到保護作用。硬盤的磁頭位于盤片記錄介質(zhì)的上方，包含用于寫入的寫磁頭和用于讀取的讀磁頭，二者是獨立的部件。在磁盤上想要寫入數(shù)據(jù)，需要寫磁頭施加較強的磁場來改變盤片上的記錄，這就進一步要求寫磁頭足夠大以產(chǎn)生所需的寫入磁場強度。因此，如果磁道沒有任何重疊，磁盤上每英寸能容納的磁道數(shù)量由寫磁頭的寬度所決定。

傳統(tǒng)硬盤與SMR盤磁記錄方式的對比示意圖：

垂直式磁盤的弊病

我們?nèi)〈诺赖囊恍K區(qū)域，把它放大看似一條磁條，在傳統(tǒng)的沒有使用瓦疊技術(shù)的PMR磁盤，也就是CMR磁盤當(dāng)中，因為寫磁頭比讀磁頭寬，真正有效的數(shù)據(jù)，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么寬的數(shù)據(jù)帶就可以獲取數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)只有窄窄的幾條，其余的空間全部被浪費了，如果這些空隙可以插下更多的磁道，那么數(shù)據(jù)密度還可以再次上升，所以這就是即便目前的磁盤采用了PMR垂直式記錄存儲技術(shù)，數(shù)據(jù)容量還是不是很高的原因。

疊瓦式硬盤的優(yōu)點

為了解決寫磁頭太寬導(dǎo)致的磁道浪費，也為了解決磁道與磁道之間干擾的現(xiàn)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。寫磁頭還是那么寬，掃過最上方磁道的時候，肯定會把下面的磁道數(shù)據(jù)也給寫了，這就導(dǎo)致第1磁道和第2磁道都出現(xiàn)了相同的數(shù)據(jù)，但是如果你接著寫下面的數(shù)據(jù)，就可以覆蓋上面之前重復(fù)的數(shù)據(jù)，以此類推就可以把所有磁道的數(shù)據(jù)都寫進去，而讀磁頭本身比較窄，需要的有效數(shù)據(jù)區(qū)域就那么一點，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(shù)據(jù)密度相對于CMR有了質(zhì)的提高。

疊瓦式硬盤的缺點

疊瓦式硬盤雖然有它的好處，但是改寫數(shù)據(jù)太麻煩了。CMR磁盤相鄰磁道之間并沒有干擾，隨便改，想改哪個磁道的數(shù)據(jù)，就直接找到對應(yīng)的磁道，掃過去覆蓋就可以了，但是SMR磁盤假設(shè)你需要改寫第2磁道的數(shù)據(jù)，那么我勢必會影響到第3個磁道。我們需要把影響到的數(shù)據(jù)先搬走，等會兒再寫回來。

如果我們要改寫第2磁道的數(shù)據(jù)，那么我們就要把第3磁道的數(shù)據(jù)搬出去，然后再改寫第2磁道的數(shù)據(jù)，改寫完第2磁道的數(shù)據(jù)以后需要重新寫回第3磁道的數(shù)據(jù)，但是這時候又會影響到第4磁道，那就再把第4磁道的數(shù)據(jù)也搬出去，重新改寫第3磁道的數(shù)據(jù)，然后再重寫第4磁道的數(shù)據(jù)，之后的第5條磁道也是這樣。所以我們其實只想改變一個磁道的數(shù)據(jù)，但是牽連的變動了4個磁道的數(shù)據(jù)，原本只需要進行一次讀寫就可以完成的操作，現(xiàn)在不得已進行了4次寫入才可以完成，所以我們才認(rèn)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(shù)有關(guān)，而單次改寫數(shù)據(jù)時瓦楞是硬盤讀寫數(shù)據(jù)的次數(shù)遠超于其他類型的硬盤，因此壽命肯定會大打折扣。這也是我們經(jīng)常會聽到使用了瓦楞式硬盤的用戶說“用了幾個月后，速度只剩1MS”的原因。

哪些硬盤采用了疊瓦技術(shù)？

希捷4T及以上的酷魚（希捷ST4000DM004、希捷ST6000DM003等）、希捷ST2000DM008、希捷ST3000DM007，西數(shù)型號EZAZ結(jié)尾的硬盤，絕大多數(shù)民用的256MB及以上緩存硬盤。所以在購買硬盤的時候可以留意一下硬盤的緩存大小，如果緩存大小是256MB，那么買的時候就必須得警惕一些了。希捷企業(yè)盤用的是垂直式。

“垂直式和疊瓦式機械硬盤”區(qū)別

“垂直式硬盤”簡單來說就是以“垂直磁記錄技術(shù)”（簡稱PMR）的機械硬盤，自從04年東芝推出這一技術(shù)后一直沿用至今，擁有“隨機讀寫快，使用壽命長”等諸多優(yōu)點。

而“疊瓦式硬盤”即采用疊瓦式磁記錄技術(shù)（簡稱SMR）的機械硬盤，是在容量需要越做越大的背景下登場的。“垂直式硬盤”單盤只能做到1.6TB，而“疊瓦式硬盤”則能在這個基礎(chǔ)上提高25%，提升明顯。

雖然“疊瓦式硬盤”容量上去了，但卻犧牲了性能。

一是“疊瓦式機械硬盤”使用壽命相對較短；

二是有可能在讀寫時突然降速又恢復(fù)，導(dǎo)致系統(tǒng)或者游戲卡死。

如何分辨疊瓦式硬盤"和垂直式硬盤

首先看容量。1TB及以下的硬盤基本都垂直式的。

其次看緩存。1TB以上疊瓦式硬盤為了彌補性能不足一般緩存都比較大，比如128MB或者256MB。而垂直式的一般都是32MB或者64MB的小緩存。

（注：256MB緩存的硬盤也不全是疊瓦式的，因為大容量垂直式硬盤比如4TB以上也會采用256MB緩存）。

也許，未來疊瓦式技術(shù)還會繼續(xù)優(yōu)化，通過固件的算法來保證數(shù)據(jù)的可靠性。