买64M緩存還是256M緩存的?機械硬盤緩存有玄機

2023-06-15 18:31:25    編輯: robot
導讀 隨着SSD價格的降低,大容量存儲仍然需要機械硬盤來提供支持。對於許多人來說,一個只需要四五百元就可以买到4TB機械硬盤的選擇是非常誘人的。但是,如果這個硬盤是帶有256MB緩存的,那么你最好不要購买...

隨着SSD價格的降低,大容量存儲仍然需要機械硬盤來提供支持。對於許多人來說,一個只需要四五百元就可以买到4TB機械硬盤的選擇是非常誘人的。但是,如果這個硬盤是帶有256MB緩存的,那么你最好不要購买。


爲什么呢?畢竟,我們以前聽說硬盤的緩存越大越好。事實上,機械硬盤的緩存主要是用於提高機械硬盤的讀寫速度,因爲盤片的讀寫速度相對較慢,而磁頭尋道的時間也會增加讀寫時間。將緩存作爲機制可以通過DRAM緩存的高速特性實現更快的讀寫速度。


當硬盤在寫入數據時,數據首先會被存儲到緩存中,緩存中的數據會由磁頭寫入盤片。在讀取數據時,數據從盤片讀取到緩存中,然後被讀出。如果數據保存在緩存中,讀取過程可以跳過從盤片讀取數據的步驟,從而實現更快的讀取。


在早期,機械硬盤的緩存容量很小,40GB硬盤的緩存可能只有2MB。隨着硬盤容量的不斷提高,機械硬盤的緩存也逐步提升至8MB、16MB、32MB和64MB。從理論上來說,更大的高速緩存容量可以大幅提高機械硬盤的讀寫速度,特別是當機械硬盤需要頻繁修改數據時,可以使其性能發揮到極致,從而進一步提高機械硬盤的壽命。


傳統磁記錄(上)和疊瓦式磁記錄(下)對比

但是,隨着SMR(疊瓦式硬盤)的出現,緩存越大越好的想法就被推翻了。因爲許多新型硬盤的緩存容量通常都在256MB左右,許多人認爲這可以秒殺傳統機械硬盤。但其背後的原因大多數用戶卻不知道。

傳統硬盤採用的是CMR(傳統磁記錄)的方式來記錄數據。CMR是在磁道之間留出一定的間隙,以避免不同磁道之間的數據幹擾,不論寫入還是讀取,磁頭都是從磁道上方經過,完成讀寫操作。而SMR則改變了磁頭的位置,把磁道的距離拉近,從而在盤片上容納更多磁道。

問題在於,在磁盤寫入數據之後,在已經有數據的磁道寫入數據時,下一條磁道的數據會被擦除,需要先備份下一條磁道的數據,但是在寫入下一條磁道數據時,又會擦除下下一條磁道的數據。爲了解決這個問題,SMR硬盤需要每隔一部分磁道設置一塊安全距離,並採用大容量的緩存區來放置數據。

當硬盤存放了較多的數據之後,即使是微小的數據改動,也會反復遷移扇區內的數據,這不僅會影響寫入速度,同時還會加速盤片和磁頭的老化,數據存放的風險就增加了。

然而,並不是說SMR硬盤就完全不值得購买,因爲其有更高的數據密度,意味着同樣體積下可以提供更大的容量,而且相對價格更便宜,對於部分對數據密度要求更高的用戶來說還是值得入手的。

但是對於大多數用戶來說,直接購买CMR硬盤更加穩妥,畢竟4TB的價格相對來說也貴不了多少錢,而且數據穩定性更高,使用的時候不用區分熱數據和冷數據,多花一點錢买這個放心也是非常值得的。作爲購买建議,選擇緩存容量爲64MB的機械硬盤即可。



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