一文搞懂PMR和SMR有什么区别,玻璃盘片

个人随笔 作者:

原标题:硬盘已经走到极限,磁带才是未来可靠的存储设备?

存储市场上一直存在固态硬盘的竞争。论综合性能,SSD远高于HDD,是大家选购存储设备时的理想选择。早期消费级SSD存储容量一般不高,并且价格昂贵,让很多消费者望而却步。不过这两年,消费级SSD的存储容量不断提高,目前市场上也有4TB的产品可选;同时SSD的价格也在不断下跌,眼下采用原厂TLC颗粒的500GB固态硬盘售价也降到了300多元。SSD的这些进步令HDD的处境越来越尴尬。

近日,日本光学玻璃制造商HOYA宣布投资2.7亿美元兴建工厂,制造适用于3.5寸硬盘的玻璃盘片。对于经历过IBM玻璃盘故障的朋友不禁要问:玻璃盘片这是又要出来作妖了吗?

编者按:本文编译自 spectrum.ieee 原题为“Why the Future of Data Storage is (Still) Magnetic Tape”的文章,作者 Mark Lantz。

不过,尽管SSD取代HDD的声音越来越大,但在存储容量以及价格上的客观优势,HDD还是有的,并且它越来越偏向于被网友当做长期备份和存储数据资料的数据仓库来使用。在今天数据信息爆炸的年代,相信很多人都有大量可能不经常使用但又舍不得删除的资料需要长期保存,这些资料需要单独的硬盘来存储,机械硬盘,目前来讲是存放这些资料的最合适的选择。在这种场景下,硬盘容量的重要性很高,而在给HDD扩容的道路上,厂商们做过很多尝试,其中有PMR和SMR的区别。或许很多小伙伴对此并不了解,今天IT之家就为大家介绍一下机械硬盘PMR和SMR两种技术的区别。

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最近,因为大数据与AI技术崛起,企业生成海量数据,涉及业务的方方面面。金融监管部门提出要求,机构的数据必须保存更长时间。正因如此,企业与机构存储的数据越来越多。

1、机械硬盘运行的原理

技术发展带来成本降低的同时,也使得一些过去的耐用品变成了快速消费品。很多朋友感觉近几年的电脑硬盘不如过去耐用,小编接下来为大家盘点除了玻璃盘片之外,近几年硬盘技术的发展史。

研究报告证实,每年存储的数据都在以30-40%的速度增长。与此同时,硬件容量也在增长,但是增长速度低了一半。还好,许多信息并不需要即时访问,如果想存储此类数据,磁带是一个完美的选择。

目前很少有厂家会在机械硬盘的产品包装中注明该产品采用的是PMR还是SMR技术,对于HDD来说,这是一项比较深的技术参数,但是如果消费者购买不当的话,在一些使用场景下还是会比较坑的。而如果想更清楚地了解PMR以及SMR的区别,还是要从机械硬盘基本的结构原理说起。

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开玩笑吗?磁带?一提到磁带,你可能会想到老电影,比如《电脑风云》( Desk Set)或者《奇爱博士》(Dr. Strangelove),里面有笨重的大型主机,旁边就有旋转的磁带。这不是玩笑,磁带并没有远去。

如图,是一个机械硬盘的内部结构示意图,它的主要部件包括主轴、磁盘、磁头,其他部件包括空气过滤片、音圈马达、永磁铁等。

机械硬盘在2010年左右迎来“4K高级格式化”,扇区大小从传统512字节扩展到4K字节,由此带来了更高的磁记录密度和更强的数据纠错能力。不过与此同时,4K高级格式化也对操作系统安装和使用带来了一些不便。好在同时期固态硬盘也开始进入到家用电脑,闪存将4K扇区的必要性提高到了无法拒绝的程度。

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其中,主轴下方包含马达电机以及轴承;

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事实上,有许多数据就是用磁带存储的,包括基础科学数据,比如粒子物理学、射电天文学、人类文化遗产、国家档案、重要电影、银行、保险、石油勘探等数据。有一批人正在寻找办法提高磁带的存储能力。

磁盘又被称作盘片,多采用铝合金材料,被固定在主轴电机的转轴上,工作的时候磁盘会随着主轴进行高速旋转,并且通常硬盘内的盘片数量都不止一片,当然,也不会很多。磁盘是用来存储数据的,具体如何存储数据,是我们后文要说的重点。

2013年问世的SMR叠瓦磁记录则是一项进一步挖掘磁道密度潜力的举措。由于写入磁头的宽度较大,磁道必须编排为磁道组,在写入时进行先读取再合并,最后写入的复杂过程,对硬盘性能产生了极为不利的影响。SMR至今仍然是一个用户非常敏感的技术,大多数硬盘厂商不会轻易透露它的应用情况。几乎是在同一时期,固态硬盘也刚刚迈入到TLC闪存时代,存储容量提升的同时,固态硬盘的读写性能以及写入耐久度也发生了下滑。

磁带其实早就出现了,磁带技术没有停止前进的步伐,完全相反,就像硬盘和晶体管一样,在过去几十年里,磁带技术进步神速。

磁头和磁头臂是是一个整体,磁头主要负责读写数据,在硬盘驱动器的控制下,磁头工作时会在盘面上快速移动,准确定位到指令要求定位的磁盘磁道上。

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第一个商用数字磁带存储装置叫作Model 726,是IBM开发的,一卷磁带可以存储1.1MB数据。到了今天,一卷现代磁带可以存储15TB数据,一个磁带库可以存储最多278PB数据(1PB=1024TB)。如果用CD光碟存储这么多的数据,需要3.97亿张,将这些光盘叠在一起高度超过476公里。怎么换算的?278PB相当于291504128GB,一张普通CD光盘容量约为700MB,算下来大约就是3.97亿张了。

这三者是硬盘能够读取、存储数据的关键,而其中关键中的关键,就是磁盘。磁盘的外观和我们见过的光盘类似,是数据的载体,因此我们有必要了解其内部数据的组织和管理结构。

固态硬盘的第三次技术革命来的更早一些,3D闪存在2018年已经实现普及,2019年还将发展出96层堆叠高度,QLC闪存也有机会进入实用化。3D闪存除了提高存储容量之外,可靠性和写入速度相比2D闪存同样有了很大的进步,同时也没有明显的缺点。下图为东芝BiCS4闪存晶圆,使用96层堆叠技术,单Die容量512G比特。简单来说,一个闪存颗粒封装8个闪存小芯片,就能提供512GB的容量。

与硬盘 、半导体存储装置相比,磁带的访问速度的确慢很多。但是,作为存储媒介,磁带的优点相当多。首先,磁带更节能,一旦数据被磁带记录,就会放进磁带库,静静躺着,不会消耗任何电能。其次,磁带相当稳定,出错概率比其它存储设备低4-5个量级。再次,磁带非常安全。如果磁带没有插入驱动器,数据无法访问,无法修改。现在网络攻击流行,数据老是被窃取,这一特点相当吸引人。

我们以单一的磁盘来看,它被划分为由一圈一圈同心圆组成的磁道,当然,这些磁道窄而密集,通常一个盘面就有上千条磁道。这些磁道肉眼显然是看不到的,但我们可以脑补它确实可以在盘面上看到:

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我们用简单的图例来表示,在下面这张图中,两个同心圆中空白的部分就是磁道,你可以理解为学校操场上的跑道。磁盘最外围的磁道我们称为0磁道,硬盘数据的存放就是从最外围的0磁道开始的;由此向内数,下一个磁道就是1磁道,然后是2磁道……

在大容量存储方面,固态硬盘已经远远走在了机械硬盘的前面。相比最大容量14TB的机械硬盘,目前已经有容量双倍于它的固态硬盘。下图是东芝PM5企业级固态硬盘,2.5寸SAS接口,提供30720GB存储容量。

1951年电脑第一次用磁带记录数据

同时,这些由同心圆组成的磁道并不是连续的,它们被横向地划分成了一道一道的圆弧,每一段磁道形成的圆弧,就叫做扇区,而在同一个圆心角范围内的扇区组成了一个扇面。具体在上面的图片中可以清楚看到。

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有时软件会出现漏洞,伤害数据,磁带具备离线特点,所以可以提高防御能力。例如,2011年,因为一个软件升级,谷歌误删除4万个Gmail帐户邮件信息。虽然谷歌在硬盘中存储数据,放在多个数据中心,但是还是丢失了信息。幸好,数据同样存储在磁带中,谷歌可以从备份中恢复数据。

扇区是操作系统在硬盘上存储信息的具体形式,一个扇区包括512个字节的数据和其他的标记信息,例如标记扇区三维地址的信息方便寻址,还有“不良扇区”的标志等等。

而机械硬盘要迈向的下一步是HAMR/MAMR,即热辅助/微波辅助磁记录。虽然本质上还是提升磁记录密度,但这次要在磁头上做出更具革命性的变化:加装激光加热或微波发射装置,短时内令盘片上的磁性数据记录材质达到磁头可改写的状态,之后再迅速冷却至可长期稳定保存的状态。玻璃的热胀冷缩系数比金属铝更低,成为HAMR热辅助磁记录硬盘的理想盘片材料。在此之前,玻璃盘片只被用在部分2.5寸笔记本电脑硬盘当中,主要用到了玻璃盘片更薄更轻的特性。

2011年的Gmail事故告诉我们:云服务提供商谷歌正在使用磁带。最近,微软告诉外界,它的Azure Archive Storage系统用到了IBM磁带存储装置。

这里还有一个概念,就是柱面。我们刚才说过,一个硬盘中的磁盘通常不止一个,并且这些磁盘规格以及磁道分布都是一样的,所以,不同盘面上的同一磁道,可以构成一个圆柱,这个柱体就叫做柱面。IT之家这里就不针对柱面展开细说了,大家只需要知道,数据的读取和写入都是按柱面的顺序进行的,而不是按照盘面顺序就行了。

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虽然有着这样那样的优点,不过企业之所以使用磁带,主要还是因为成本低。同样大的数据,如果用硬盘存储,成本是磁带的6倍,所以你会发现,凡是需要存储大量数据的地方,都会用到磁带。因为在消费产品中已经看不到磁带的身影,所以大家才会认为它已经消失。最近几年磁带存储技术取得了很大进步,在可预见的未来,它还会继续进步。

接下来就是磁头了,它是硬盘读写信息的关键部件,主要作用,就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输。

目前机械硬盘只剩每GB价格这么一个卖点,在可靠性方面3D闪存固态硬盘也已走在了机械硬盘的前面。

总之,在过去几十年里,磁带一直没有远去,未来几十年也不会消亡。为什么如此确定?请继续阅读。

磁盘,也就是盘片,为什么能够存储信息?这其实和磁带的原理比较相似,在磁盘的表面,涂有一层薄薄的磁性材料,磁盘本身是铝合金材质,也有企业尝试过玻璃材质,磁性材料在磁盘表面可以涂敷得非常平整。而磁头,通俗来讲是用线圈缠绕在磁芯上制成的,写入数据的时候,磁头上的线圈通电,在周围产生磁场。高中物理中学过,改变电流的方向,磁场的方向也会改变,而磁场会磁化磁盘表面的磁性物质,使它们按照磁场的方向排列。切换不同的磁场方向,不同的磁性微粒也会有不同的方向,就可以用来表示“0”和“1”,我们知道,计算机中的数据都是以二进制的形式存在的,恰好,可以用这个方法来写入二进制的原始数据。

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之所以断言磁带会有很长的生命力,主要出于一个原因:便宜。事实上,磁带越来越便宜。

同理,读取数据的时候,磁头线圈切割磁场线产生感应电流,磁性材料的磁场方向不同,所以产生的感应电流方向也不同,磁头就可以通过感应旋转的盘片上磁场的变化来读取数据。

过去几年,固态硬盘在家用电脑中扮演“系统盘”的角色,尚需要有机械硬盘的容量辅助。

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基本的原理很简单,但实际操作起来当然要求是需要很高的。首先,磁头需要采用特别的材料制作,因为它需要对磁感应非常敏感,并且要求极高的精密度,因此磁头的制造工艺和材料都不能随意;其次,硬盘工作时,磁头是不与高速旋转的磁盘表面接触的,而是以非常微小的距离飞行在磁盘表面,这样一来可以不让磁头擦伤盘面的磁性涂层,同时也不让磁性涂层损伤磁头;还有就是,在这种高速、精密的运转状态下,必须保证高度无尘,一旦进入灰尘,就有可能碰伤磁头或者划伤磁盘表面的磁性涂层,导致硬盘数据丢失甚至损坏。

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现代LTO(线性磁带开放试技术)磁带

所以通常硬盘的内部都是密封的,在前面硬盘结构的图示中,我们也看到其外围还有一层空气过滤片。

不过随着64层或更高堆叠层数3D闪存的成熟,家用固态硬盘的甜点容量已经提升至480GB一线,960GB容量也不再像过去那样高不可攀。对于不少家庭用户而言,固态硬盘彻底替代机械硬盘的时代已经到来。

你可能会认为,一旦人类无法再向磁盘挤入更多数据,磁带同样无法做到,因为它所使用的技术与磁盘基本上是一样的,只是更加古老。然而现实却让我们大吃一惊,磁带的容量一直在提升,而且没有止步的迹象。每年增长33%,这是历史数据,而且这一速度有可能会保持下去。换言之,每隔2-3年,磁带的容量就会增加一倍。你可以将它当成是磁带的“摩尔定律”。

2、PMR和SMR技术的区别

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数据已经爆炸,在存储预算保持不变的前提下,磁带容量不断提升是一个好消息。如果你想更好理解磁带的潜力,可以看看硬盘,看看磁带与硬盘是怎样进化的。

对于机械硬盘而言,容量的需求很高,怎样提高硬盘的容量呢?这就要回到机械硬盘存储数据的原理了。IT之家在上一部分已经讲过,数据是存放在硬盘内部一张一张磁盘盘片上的,具体是存储在盘片磁道上的扇区中。所以提升硬盘的整体容量有三个方法:第一是增加磁盘的数量,第二是增加磁盘的面积,第三是增加每个磁盘上存储数据的密度。

磁带与硬盘用相同的物理技术存储数据。简单来讲是这样的:在磁性材料薄膜中有许多很窄的轨道,磁性材料的磁性在两种极性之间转换。信息用二进制位编码,在轨道上的某一个特定点通过磁性转换与否来体现。1950年代磁带和硬盘出现,然后制造商就按照“更密、更快、更便宜”的路线前进。最终,两者的成本都下降了很多——按照每GB成本计算。

前面两种方法势必会令硬盘整体体积增加,现代计算机硬盘的标准规格是3.5英寸,还有2.5英寸笔记本硬盘也比较普遍,另外还有用于超薄笔记本电脑的1.8英寸微型硬盘、1.3英寸微型硬盘等等,硬盘的尺寸规格是标准化的,随意增大或减小都可能带来不利影响。再进一步,硬盘内的盘片也不是越大越好,越大的磁盘,高速旋转时惯性越大,稳定性越低,所以转速上不去。

之所以成本大幅下降,主要是因为我们可以在每平方毫米的磁盘基片上存储更多数据。磁录密度由两个因素决定:一是磁道上存储的数据密度,二是垂直方向的磁道密度。

MG线上娱乐游戏,mg电子4355线路,所以,增加硬盘容量,最好的方法似乎是提升单个磁盘数据存储的密度。为了实现这个目的,硬盘厂商工程师们想了很多办法。

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我们已经知道,磁头通过感应盘片上磁场的变化来读取数据;通过改变盘片上的磁场来写入数据,以磁场方向的不同来记录0和1。在早期,磁盘上每个存储位的磁性粒子是平铺在盘面上的,磁感应的方向也是水平的。这种感应记录方式被称为LMR(Longitudinal magnetic recording),也就是水平磁性记录,这种方式有一个缺点,就是比较占面积,另外当磁粒过小,相互靠得太近,磁性就很容易受到热能的干扰,令方向发生混乱。所以,LMR的时代,单个磁盘能够存储的数据有限,整个硬盘的容量也就存在瓶颈。

1952年推出的IBM 726,只能存储几MB数据

为了解决这个问题,后来人们想了一个办法,原来磁感应的方向不是水平的吗?如果让磁性粒子和磁感应的方向相对盘片垂直,这样不就能腾出很多空间了?于是人们发明了这种垂直磁性记录的方法,叫做PMR(Perpendicular Magnetic Recording),在此基础上,科学家还利用了热辅助磁记录技术,来提高在高密度下的信息写入能力。这种技术采用了一种热稳定记录介质,通过在局部进行激光加热,来短暂减小磁阻力,从而有效提高磁头在微场强条件下的高密度信息写入能力。

最开始时,磁带和磁盘的磁录密度差不多。因为硬盘销量更多,市场更大,所以企业可以投入更多研发资金,导致硬盘市场进步更快。到了今天,高容量硬盘的磁录密度大约是新磁带的100倍。

▲gif来源:Youtube视频博主TED-Ed

尽管如此,因为磁带的存储表面面积更大,所以先进的磁带可以存储最多15TB的容量,比大容量硬盘高很多。考虑到两款装置所占的体积差不多,所以优势更明显。

在PMR技术的帮助下,硬盘的存储容量得到了很大的提升,3.5英寸的硬盘,单碟磁盘的容量高可达1TB左右,这本质上是磁盘内信息存储的密度大大提升。

除了容量,磁带和硬盘的特点也有很大不同。磁带很长,一般有几百米,所以访问数据的平均时间约为50-60秒,而硬盘只有5-10毫秒。不过数据写入磁带的速度约为硬盘写速度的2倍多。

不过随着互联网信息技术的飞速发展,信息数量爆炸式增长,人们要存储的东西也越来越多,渐渐的,PMR技术的硬盘,容量也不大够用了。

以前,硬盘磁录密度会以每年40%的速度提升,但最近几年却降到了10-15%。为什么?主要是因为受到了物理学的限制:在给定区域存储的数据越多,每一个Bit能调配的空间就会越小。这样一来,当你读取数据时信号就会越弱。如果信号过弱,可能会在噪音中丢失,磁性颗粒涂在盘片上,本来就会有噪音。

还有没有办法进一步提高磁盘信息记录的密度?

缩小颗粒,降低背景噪音,完全有可能做到。但是当颗粒到了一定大小,想要继续缩小,而且还要保持磁性稳定,就会变得很困难。磁记录的最小尺寸被称为超顺磁极限(superparamagnetic limit)。现在硬盘制造商已经触及极限。

不过这次科学家们想出来的办法有些奇特,并且也不像PMR那样完美,就是Shingled Magneting Recording技术,又叫叠瓦式磁记录技术。

就在不久之前,消费者还感受不到放缓的迹象,因为硬盘制造商可以为单个单元增加更多磁头和盘片,让相同尺寸的硬盘进一步扩大容量。现在呢?空间受到限制,增加更多磁头和盘片的成本进一步增加,厂商无法获得很高的收益,而且这种限制越来越明显。

这项技术是怎么做的呢?前面我们说到,磁盘是被划分为一圈一圈微小的磁道来记录数据的,这些磁道之间并不是连续的,而是磁道与磁道之间存在一个保护距离,从而不让不同磁道的数据产生干扰。

厂商正在开发几种技术,这些技术也许可以帮助硬盘打破超顺磁极限,一种技术叫作热辅助磁记录技术(HAMR),还有一种叫作微波辅助磁记录技术(MAMR),这些技术使用的颗粒更小,允许磁盘以更小的区域磁化。

硬盘工作的过程也就是磁头在磁道上读取和写入数据的过程。

不过这些新技术会抬高成本,在工程上也面临很大挑战。即使成功,大规模量产也是一个问题。例如,西部数据最近宣布说,2019年将会出货MAMR硬盘,照估计,有了MAMR技术,磁录密度会以每年15%的速度提升。

不过,现实中有一个情况,就是硬盘信息的读取和写入是两种不同的操作,所以读取磁头和写入磁头也是不一样的。现代硬盘主要采用的是分离式磁头结构,写入磁头仍是传统的磁感应磁头,比较宽,读取磁头则是新型的MR磁头,比较窄,磁道在划分的时候,当然要满足最宽的标准。但是写入磁头在工作的时候,实际上对于每个磁道,其写入信息的宽度是和读取的宽度一样的,这样,磁道的空间就存在浪费的情况。

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科学家们想到了一个“极限操作”,他们将磁道“被浪费”的一小部分重叠起来,就像咱们屋顶上叠加的瓦片一样。写入的时候沿着每条磁道上方进行写入,中间留下一小段保护距离,再写下一条磁道。如此一来,磁盘上磁道的密度大大增加,可以存储的信息量自然也比PMR硬盘明显更多。

现在的磁带库可以存储几百PB数据

当然,极限操作毕竟不像常规操作那样稳妥,SMR技术下,磁盘可以存储的信息量大大增加了,但是缺点也很明显。首先是磁盘上的信息变得如此高密度,转速自然也不宜太快。所以SMR硬盘的转速一般都不快。

反观磁带,现在它的磁录密度离超顺磁极限还有很远距离。所以说磁带的“摩尔定律”可以继续存活10年甚至更长时间,不会碰到障碍。

其次就是,对于SMR硬盘而言,单纯的读写看起来很OK,但是如果想要修改某个磁道上的数据就比较麻烦了,因为磁道间隙比较小,而磁头比较宽,这样例如修改2磁道的数据,就必然会影响相邻的3磁道的数据。

不要认为磁带技术就很简单,不是的。磁带天生具有可以擦除的属性,而且使用超薄聚合物基质,以并行方式同时记录的磁道高达32条,这些都给设计师带来很大挑战。正因如此,IBM团队才会寻找各种办法提高磁带容量,有时会引入硬盘技术,有时会寻找新方法。

解决这个问题有两个途径,一个是每重叠一部分磁道时,隔开一些距离,另一个就是设置一些专用的缓冲区,当修改2磁道的数据时,先把3磁道的数据取出来放到缓冲区中,等2磁道的数据改完了,再将3磁道的数据放回去。

2015年,IBM与富士胶片合作,让超小钡铁氧体颗粒垂直于磁带排列,这样可以记录更多的数据,相比今天的商用技术,它的磁录密度高出12倍还要多。最近,IBM又与索尼存储媒体解决方案(Sony Storage Media Solutions)合作,用新方法记录数据,磁录密度约为目前磁带的20倍。如果新技术能够商用,电影工作室就可以用得上,它们制作一部大片需要十几个磁带,未来全部装进一个磁带就行了。

看起来是一个很复杂的过程,所以SMR硬盘通常都具有一个特点:大缓存,一般能达到256MB的缓存,而普通PMR硬盘的缓存通常只有64MB。也正是由于这个过程比较复杂,所以在修改处理大量数据的时候会比较慢,时间久了对硬盘的读写性能会造成影响,甚至影响硬盘的寿命,造成数据损坏丢失等问题。

想达成目标,有几个技术障碍要跨越。例如,当磁带的磁道变得越来越窄,必须改进读写磁头,新技术显示,磁道的宽度已经可以降到100纳米左右。

所以,相较于PMR的硬盘,SMR硬盘是不适合用来当做系统盘或者需要频繁读写的硬盘来用的,它更适合当做小编在开头所说的仓储盘来使用,用来备份、留存一些数据。尽管现在硬盘的整体寿命已经有了很大的提升,但是当你要选购硬盘作为计算机主力硬盘时,还是应该尽可能避免买到SMR硬盘。

研究人员还要缩小数据阅读器(它是一个磁阻传感器,用来从磁道上读取已存入的数据)的宽度,目前的宽度用微米计算,有必要降到50纳米之下。到了这一步,我们会用超小阅读器读取信号,此时会有很大的噪音。怎么办?我们可以通过提升信噪比来改进,改变磁性粒子的尺寸和方向、改变组成成份、改变磁带表面的平滑度和厚度来实现。未来,我们还可以引入信号处理技术和纠错技术,进一步提升性能。

3、如何区分自己的硬盘是PMR还是SMR?

一旦新品到来,必须确保数据能够存储几十年不丢失,为此,研究人员会在记录层优化磁颗粒,让它们更稳定。不过这样做会有副作用,它会导致最开始时记录数据变得更困难,从某种程度上说,普通磁带传感器无法将数据写入新介质。所以研究人员需要发明新磁头,能够产生更强的磁场,这样才能写入数据。

不过,比较尴尬的是,目前硬盘企业在产品包装上基本上是不会告诉你这块硬盘采用的是PMR还是SMR技术的,这就需要我们自己去辨别。网上很多小伙伴根据自己的自身经历以及经验常识,整理了一些方法来帮助大家辨别,这些方法只能作为参考,并不能百分百确定硬盘是PMR还是SMR技术。IT之家小编认为,最好的方法还是尽可能联系硬盘所属品牌的官方客服进行询问,这样得到的答案更为准确。当然如果你实在联系不上客服,那么小编也将网友整理的方法列在下方,供大家参考。

将多种新技术结合在一起,研究人员开发出实验系统,它的线密度达到每英寸818000比特(bits)。出于历史原因,磁带工程师会用每英寸数据密度来描述磁带存储能力。引入新技术,每英寸可以有246200条磁道,换算一下,相当于每平方英寸可以存储201GB数据。假设一盒磁带的长度是1140米(这种假设是合理的,因为磁带的厚度会降低),一盒磁带可以存储330TB数据。

1、看容量。SMR是为了追求硬盘容量而产生的方案,所以SMR硬盘的容量一般是比较大的。通常来说,3.5寸硬盘大于1TB,或者2.5寸硬盘大于500GB的,就有可能是SMR硬盘了。

2015年,信息存储行业协会(Information Storage Industry Consortium)与众多研究机构发布一份报告,按照预测,2025年之前磁带的磁录密度可以达到每平方英寸91GB。如果趋势能够保持,2028年之前就会超过200GB。

2、看缓存。刚才我们说到,SMR的技术特点导致它的缓存通常比较大,通常是128MB起步的。不过这个也不是定数,也有些SMR硬盘产品缓存比较小,只有64MB,但很少见,当然也有一些高端的PMR硬盘容量很大,缓存也能达到256MB。

报告对磁带存储的未来很乐观。实验证明,每平方英寸达到200GB是完全可能的。所以说,在未来10年里,磁带技术还会继续进化。

3、还有一个办法是根据硬盘的总容量计算每片磁盘的容量,硬盘的磁盘片数大家需要到对应品牌官网上去查找技术文档,如果这个品牌的产品没有提供技术文档,也可以寻找官方的客服解决。当然,如果你联系上了客服,或许可以直接询问该产品是PMR还是SMR盘了。

在信息技术领域,可能只有磁带技术还会遵守摩尔定律一样的发展轨迹,在未来10年里继续下去。在硬盘及其它存储技术面前,磁带本来就有成本优势,未来这种优势会进一步扩大。你也许很少看到磁带,只在老电影中看到过,但是磁带技术实际上并没有落伍,未来很多年都不会落伍。

当你了解了每碟磁盘的容量时,可以大概估摸硬盘是SMR还是PMR了。通常2.5寸一般每碟是500G左右,大的也能到1TB,而3.5寸一般是1TB左右,大的话有1.5TB。

编译组出品。编辑:郝鹏程返回搜狐,查看更多

4、最后,Chiphell论坛有网友整理了市售3.5英寸SATA HDD的技术参数,涵盖了目前市面上绝大部分的3.5英寸机械硬盘,其中就有硬盘是采用PMR技术还是SMR技术的信息,这份列表也可供大家参考。

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