現(xiàn)在固態(tài)硬盤(pán)降價(jià)，很多電腦上都配備了固態(tài)硬盤(pán)。雖然固態(tài)硬盤(pán)價(jià)格降下來(lái)了，但是對(duì)比動(dòng)輒1T（1000GB）容量起步的機(jī)械硬盤(pán)來(lái)說(shuō)價(jià)格還是偏貴。雖然說(shuō)目前固態(tài)硬盤(pán)（SSD）取代機(jī)械硬盤(pán)（HDD）的聲音越來(lái)越多，但在存儲(chǔ)容量以及價(jià)格上的客觀優(yōu)勢(shì)，HDD 還是有的，并且它越來(lái)越偏向于被當(dāng)做長(zhǎng)期備份和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)資料的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)來(lái)使用。那么到底如何選購(gòu)一個(gè)好的HDD機(jī)械硬盤(pán)，機(jī)械硬盤(pán)又該如何避坑？

那么本期魯sir就來(lái)教教大家，如何購(gòu)買(mǎi)一塊性能好、數(shù)據(jù)穩(wěn)定、價(jià)格還不貴的機(jī)械硬盤(pán)。先給大家放一個(gè)機(jī)械硬盤(pán)和固態(tài)硬盤(pán)的實(shí)物圖片來(lái)讓大家眼熟一下。

機(jī)械硬盤(pán)：特點(diǎn)是外殼通常為銀白色金屬，厚且重，造型比較單一，邊角螺絲設(shè)計(jì)的形狀沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的工具無(wú)法打開(kāi)。圖為東芝機(jī)械硬盤(pán)。

固態(tài)硬盤(pán)：特點(diǎn)比較薄、體積小、有的可以打開(kāi)有的無(wú)法打開(kāi)，目前主流的造型有三種，圖一到圖三分別為SATA固態(tài)（使用機(jī)械硬盤(pán)同樣的接口）、M.2固態(tài)（專(zhuān)有接口，電路板外漏，當(dāng)然也有包起來(lái)的，不過(guò)包起來(lái)大多是包了散熱片，從縫隙中還是可以看到電路板的）、PCIE固態(tài)（造型非常奇特，接口也很好分辨）。

金士頓SATA固態(tài)硬盤(pán)

三星M.2固態(tài)硬盤(pán)

Intel pcie固態(tài)硬盤(pán)

硬盤(pán)的工作原理

在這之前我們首先了解一下目前機(jī)械硬盤(pán)的主流技術(shù)，PMR技術(shù)和SMR技術(shù)。要了解這兩個(gè)技術(shù)，那我們就需要首先從機(jī)械硬盤(pán)的工作原理開(kāi)始。

圖示是一個(gè)機(jī)械硬盤(pán)拆開(kāi)后的樣子，機(jī)械硬盤(pán)工作時(shí)主軸會(huì)帶動(dòng)磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)，磁盤(pán)是多層磁盤(pán)固定在一個(gè)主軸上的，工作時(shí)磁盤(pán)會(huì)隨著主軸高速旋轉(zhuǎn)，每個(gè)磁盤(pán)之間都有一定的空隙，讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)音圈馬達(dá)帶動(dòng)磁頭臂移動(dòng)位置，磁頭臂帶動(dòng)磁頭去在磁盤(pán)上讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。你的文件就存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的不同的扇區(qū)上。

我們以單一的磁盤(pán)來(lái)看，它被劃分為由一圈一圈同心圓組成的磁道，這些磁道窄而密集，通常一個(gè)盤(pán)面就有上千條磁道。當(dāng)然這些磁道肉眼是看不到的，也不像圖示的只有5條磁道，但我們可以腦補(bǔ)它確實(shí)可以在盤(pán)面上看到。磁盤(pán)在工作的時(shí)候，磁頭會(huì)在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的控制下快速移動(dòng)，準(zhǔn)確定位到你的文件所在的磁道和扇區(qū)上。這個(gè)過(guò)程就叫做"尋道"，尋找磁道，簡(jiǎn)稱(chēng)尋道。

這里插播一句重要提醒！磁盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是由于是多個(gè)磁盤(pán)固定在中間的主軸上旋轉(zhuǎn)，同時(shí)為了讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，所以磁盤(pán)之間有一定的空隙，這個(gè)空隙非常小、并且主軸旋轉(zhuǎn)速度非常快，目前主流的硬盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度為5400轉(zhuǎn)/分鐘和7200轉(zhuǎn)/分鐘。在這樣的速度下，哪怕進(jìn)去一顆肉眼看不見(jiàn)灰塵都會(huì)劃傷磁盤(pán)表面，對(duì)磁盤(pán)帶來(lái)不可逆轉(zhuǎn)的傷害，甚至是磁盤(pán)報(bào)廢。所以如果恰好各位小伙伴家中有相關(guān)工具，千萬(wàn)不要去嘗試拆開(kāi)機(jī)械硬盤(pán)！！！

簡(jiǎn)單知道了機(jī)械硬盤(pán)的工作原理后我們?cè)賮?lái)看兩種技術(shù)有什么區(qū)別。

PMR與SMR的區(qū)別

相比速度更快的固態(tài)硬盤(pán)而言，機(jī)械硬盤(pán)的優(yōu)勢(shì)在于價(jià)格低、容量夠大。對(duì)，機(jī)械硬盤(pán)的核心優(yōu)勢(shì)就是容量，畢竟作為數(shù)據(jù)"倉(cāng)庫(kù)"，不夠大怎么做倉(cāng)庫(kù)呢？軟盤(pán)的淘汰離不開(kāi)這個(gè)原因，TB級(jí)容量機(jī)械硬盤(pán)技術(shù)誕生于2007年左右，沿用至今。

機(jī)械硬盤(pán)的核心競(jìng)爭(zhēng)力就是硬盤(pán)容量，隨著時(shí)代的發(fā)展數(shù)據(jù)量必然會(huì)大幅度上漲，所以廠商都在想辦法怎么提升機(jī)械硬盤(pán)的容量。上一部分說(shuō)過(guò)數(shù)據(jù)時(shí)存儲(chǔ)在硬盤(pán)中的一張張磁盤(pán)上，那么要擴(kuò)大機(jī)械硬盤(pán)的容量應(yīng)該怎么辦呢？

聰明的小伙伴可能已經(jīng)想到了，既然它是存在磁盤(pán)上的，那多放幾張磁盤(pán)或者把磁盤(pán)面積做的大一點(diǎn)不就好了？，就像是一瓶水不夠喝，那就多買(mǎi)兩瓶。這樣可以是可以，但是磁盤(pán)面積增大后硬盤(pán)本身的體積就會(huì)變大，就像氣球一樣，裝的水越多體積越大。但是電腦中預(yù)留的硬盤(pán)倉(cāng)位都是同樣大小的（臺(tái)式機(jī)3.5寸、筆記本2.5寸、當(dāng)然還有輕薄筆記本用的1.8寸甚至1.5寸硬盤(pán)），電腦機(jī)箱會(huì)放不進(jìn)去的，對(duì)于本來(lái)內(nèi)部空間就極為狹窄的筆記本電腦那就更難了。

以上兩個(gè)方案顯然是不行的，于是這時(shí)候硬盤(pán)工程師小腦袋瓜里的燈泡突然一亮。既然增加數(shù)量和面積都不行，那為什么不能把每個(gè)磁盤(pán)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的密度增大呢？這樣在體積不變的情況下容量就能提升了。

大容量硬盤(pán)的早期是LMR技術(shù)，也就是水平磁性記錄，為了避免大家混淆，LMR技術(shù)不過(guò)多解釋?zhuān)恍枰嬖V大家LMR技術(shù)存儲(chǔ)上限很低，現(xiàn)在已經(jīng)不怎么使用了，所以我們直接說(shuō)PMR技術(shù)。

PMR技術(shù)全稱(chēng)垂直磁性記錄，早期的LMR技術(shù)磁感應(yīng)的方向是水平的。如果讓磁性粒子和磁感應(yīng)的方向相對(duì)盤(pán)片垂直，這樣不就能騰出很多空間了？

文字不好理解下面給大家用圖的方式表現(xiàn)一下。圖一為水平磁性記錄、圖二為垂直磁性記錄。同樣的體積，垂直硬盤(pán)的存儲(chǔ)容量明顯要比水平硬盤(pán)多很多。于是垂直硬盤(pán)成了主流，也就是本文中說(shuō)的PMR（英文全稱(chēng)：Perpendicular Magnetic Recording）技術(shù)，

在PMR技術(shù)的幫助下，機(jī)械硬盤(pán)的容量有了很大的提升，單碟盤(pán)容量最高達(dá)到了1TB左右，但是隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，信息數(shù)量開(kāi)始爆炸式增長(zhǎng)。無(wú)論是辦公還是家用需要存儲(chǔ)的信息越來(lái)越多越來(lái)越多，終于有一天，PMR技術(shù)的硬盤(pán)容量不夠用了……

PMR技術(shù)硬盤(pán)容量不夠了，但是我們又不能單純靠加一塊硬盤(pán)的方式去擴(kuò)充容量，那還有沒(méi)有辦法再把磁盤(pán)的容量在提一點(diǎn)？再提升一些磁盤(pán)信息記錄的密度呢？

既然都這么問(wèn)了，那肯定有（要是沒(méi)有的話魯sir也不用寫(xiě)這篇科普了）。

于是這個(gè)時(shí)候，SMR技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生！

不過(guò)這次科學(xué)家們想出來(lái)的辦法有些奇特，并且也不像PMR那樣完美，就是SMR（Shingled Magneting Recording）技術(shù)，又叫疊瓦式磁記錄技術(shù)。這個(gè)技術(shù)有點(diǎn)特殊，我們慢慢講。

這項(xiàng)技術(shù)是怎么做的呢？前面我們說(shuō)到，磁盤(pán)是被劃分為一圈一圈微小的磁道來(lái)記錄數(shù)據(jù)的，這些磁道之間并不是連續(xù)的，而是磁道與磁道之間存在一個(gè)保護(hù)距離，從而不讓不同磁道的數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾。硬盤(pán)工作的過(guò)程也就是磁頭在磁道上讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)的過(guò)程。

PMR磁盤(pán)技術(shù)如上圖一樣，各個(gè)磁道之間有一定保護(hù)區(qū)，用來(lái)保護(hù)兩個(gè)磁道內(nèi)的數(shù)據(jù)不會(huì)出現(xiàn)互相干擾的情況。

但是在實(shí)際使用過(guò)程中又有一個(gè)新的問(wèn)題。就是硬盤(pán)信息的讀取和寫(xiě)入是兩種不同的操作，所以讀取磁頭和寫(xiě)入磁頭也是不一樣的。現(xiàn)代硬盤(pán)主要采用的是分離式磁頭結(jié)構(gòu)，寫(xiě)入磁頭仍是傳統(tǒng)的磁感應(yīng)磁頭比較寬，讀取磁頭則是新型的MR磁頭（磁阻磁頭）比較窄，磁道在劃分的時(shí)候，當(dāng)然要滿足最寬的標(biāo)準(zhǔn)。但是寫(xiě)入磁頭在工作的時(shí)候，實(shí)際上對(duì)于每個(gè)磁道，其寫(xiě)入信息的寬度是和讀取的寬度一樣的，這樣，磁道的空間就存在浪費(fèi)的情況。

那把這些浪費(fèi)的空間利用起來(lái)，是不是硬盤(pán)的容量在體積不變的情況下就會(huì)的更大？理論上這樣子是行得通的。

于是工程師開(kāi)啟了極限操作。他們將磁道中間浪費(fèi)的空間重疊起來(lái)。寫(xiě)入的時(shí)候從上面寫(xiě)入而不是從中間寫(xiě)入，這樣一來(lái)保護(hù)空間也就變小了。浪費(fèi)空間和保護(hù)空間都減少了，那么硬盤(pán)的密度自然就增加了。可存儲(chǔ)的信息量自然就要比PMR多出來(lái)很多。同樣體積和磁盤(pán)數(shù)量的SMR硬盤(pán)大約會(huì)比PMR硬盤(pán)多出來(lái)25%以上的存儲(chǔ)空間

這個(gè)極限操作雖然說(shuō)解決了容量的問(wèn)題，但是它并不穩(wěn)妥，缺點(diǎn)相當(dāng)明顯，磁盤(pán)密度變的如此之高，轉(zhuǎn)速自然也不能太快。劃重點(diǎn)：SMR硬盤(pán)轉(zhuǎn)速一般不會(huì)太快。

這樣的結(jié)構(gòu)單純的讀寫(xiě)看起來(lái)還是可以的，但是如果你想要修改某個(gè)磁道上的數(shù)據(jù)就比較麻煩了，因?yàn)榇诺赖拈g隙小，磁頭比較寬。所以如果想要修改磁道0的數(shù)據(jù)，就必然會(huì)影響到隔壁磁道1的數(shù)據(jù)。隔壁磁道1的數(shù)據(jù)做了什么？好好在家里躺著突然就天降正義了，這樣肯定不好。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，工程師們?cè)O(shè)置了一個(gè)緩沖區(qū)，也就是磁盤(pán)的緩存。當(dāng)需要修改磁道0的數(shù)據(jù)時(shí)，先把磁道1的數(shù)據(jù)拿出來(lái)放到緩沖區(qū)，等磁道0的數(shù)據(jù)修改完成后，再把放在緩存區(qū)的磁道1的數(shù)據(jù)再給放回去。為了完成這個(gè)過(guò)程，SMR技術(shù)的硬盤(pán)都有一個(gè)特點(diǎn)，那就是緩存特別大，動(dòng)輒256MB起步。劃重點(diǎn)：SMR硬盤(pán)都有很大的緩存空間。

這個(gè)過(guò)程聽(tīng)起來(lái)復(fù)雜，實(shí)行起來(lái)更復(fù)雜，所以在修改大量數(shù)據(jù)的時(shí)候會(huì)比較慢，時(shí)間久了，對(duì)硬盤(pán)的讀寫(xiě)性能影響也是很大的，甚至還能影響到硬盤(pán)的壽命，造成數(shù)據(jù)損壞以及數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題。

這時(shí)候一個(gè)新問(wèn)題出現(xiàn)了，緩存只是暫時(shí)存儲(chǔ)，并不具備長(zhǎng)期保存功能，如果你在寫(xiě)入磁道0數(shù)據(jù)的時(shí)候突然停電了或者熊孩子把你電腦關(guān)機(jī)了，那么放在緩存中的磁道1的數(shù)據(jù)就會(huì)被清空。也就是數(shù)據(jù)丟失。想象一下，在某個(gè)開(kāi)心的夏日，你抱著西瓜戴上耳機(jī)打開(kāi)E盤(pán)中的學(xué)習(xí)資料文件夾中的英語(yǔ)語(yǔ)法教學(xué).RMVB的時(shí)候，突然出現(xiàn)了你在王者峽谷坑隊(duì)友的錄屏，這時(shí)候你是什么心情呢？

所以啊，綜上所述，相比于PMR硬盤(pán)，SMR硬盤(pán)不是用于當(dāng)做系統(tǒng)盤(pán)或許需要頻繁讀寫(xiě)的硬盤(pán)來(lái)使用，更適合當(dāng)做倉(cāng)儲(chǔ)盤(pán)來(lái)使用，用于長(zhǎng)久的備份一部分?jǐn)?shù)據(jù)。不過(guò)目前選購(gòu)硬盤(pán)作為家用電腦的主力存儲(chǔ)硬盤(pán)的時(shí)候還是建議使用PMR硬盤(pán)，建議使用PMR硬盤(pán)。

如何避開(kāi)SMR（疊瓦式）買(mǎi)到PMR硬盤(pán)？

第一：最簡(jiǎn)單的，問(wèn)客服。客服都是會(huì)告訴你的，這樣所得來(lái)的答案也會(huì)更加準(zhǔn)確。

第二種：看緩存，SMR的技術(shù)特點(diǎn)導(dǎo)致它的緩存相比垂直硬盤(pán)要大一點(diǎn)，一般都是128MB起步，當(dāng)然也有動(dòng)輒256MB的出現(xiàn)。

第三種：雖然現(xiàn)在網(wǎng)上有很多PMR硬盤(pán)的統(tǒng)計(jì)，但是這樣的統(tǒng)計(jì)表對(duì)于小白玩家來(lái)說(shuō)并不友好，再者就是廠商會(huì)不斷地更新自家的硬盤(pán)，所以也會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)上出現(xiàn)的PMR硬盤(pán)統(tǒng)計(jì)列表不全的情。還是建議大家去找客服問(wèn)一下。這樣最靠譜。

SMR硬盤(pán)的初期使用是體驗(yàn)不出來(lái)的差距的，SMR硬盤(pán)的損耗主要集中在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)的性能下降問(wèn)題。所以需要大家擦亮眼睛去辨別自己買(mǎi)到的到底是哪款。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的电脑运行速度慢？可能是你的机械硬盘入坑了——机械硬盘硬核科普的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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