硬盘选购笔记

此文整理了一些选购硬盘时会遇到的坑，以方便查阅，不构成选购建议。（持续更新）

各项测试工具

机械硬盘 HDD

垂直盘（CMR）和叠瓦盘（SMR）

概念

**PMR：(Perpendicular Magnetic Recording）垂直记录技术。** 硬盘的盘片上用于记录数据的磁性物质，我们称之为记录单元。传统的硬盘记录方式中每个单元之间是扁平排列的，每个记录单元的磁极方向为水平于盘片，这就是 LMR（Longitudinal Magnetic Recording）水平记录技术。而垂直记录技术中每个记录单元是垂直于盘片方向的。因此垂直记录技术可以使磁盘的存储密度更大，从而提高总容量。
**SMR：（Shingled Magnetic Recording）叠瓦记录技术。** 传统的机械硬盘（CMR 硬盘）每个物理磁道之间是间隔分开的，数据内容依磁道位置写入，数据磁道和物理磁道是对应的，每个数据磁道之间也是相隔开的。而 SMR 将数据磁道重叠在一起，类似屋顶的瓦片那样排放，数据磁道是通过重叠前一个磁道（因此称为“ Shingle”）放置的，通过这种方式，数据轨道更紧密地排列在一起，从而有助于增加面密度，提高总容量。
**CMR：（Conventional Magnetic Recording）传统记录技术。** 即数据磁道和物理磁道是对应的，每个数据磁道之间也是相隔开的传统数据记录方式。

其中 **PMR 属于磁头技术，与 LMR 相对应。**LMR 技术早已被 PMR 技术全面替代，时下在售的机械硬盘产品，大部分都是采用垂直记录技术的。少部分使用了更新的 MAMR 或者 HAMR 技术。

而SMR、CMR 是属于磁道技术，在磁盘碟面上做文章。无论是 SMR 硬盘还是 CMR 硬盘，都可以采用垂直记录技术（PMR）。所以网上很多将 PMR 和 SMR 相对立来解释 SMR 硬盘缺点的文章，其实是有点将专业术语混淆了。^[1]

SMR 技术的弊端

由于 SMR 技术的写入磁道是重叠的，能够在不增加硬盘碟片数量的情况下大幅增加硬盘容量（相较于 CMR 硬盘），有效降低了产品生产成本，获取更多的产品利润。但也带来一些弊端^[2]：

· 相对于 CMR（传统的磁纪录方式），SMR 的随机 写入时间 会增加。从而导致性能下降。

· 为了防止对随机写入造成更多影响，磁盘写入的算法变得更复杂，对磁盘写入的次数会增加，会造成磁盘 寿命下降。

因此 SMR 硬盘只能适用于冷数据存储（用作仓库盘）。

如何区分这两款硬盘呢？

SMR 硬盘为了减少随机写入时间，会提供更大的 缓存空间 。以西部数据为例，西数 3.5 英寸硬盘中的垂直盘缓存一般为 64MB，而叠瓦盘则一般为 256MB。值得注意的是：缓存空间小也 不一定 是垂直盘，例如西数的 2.5 寸蓝盘中就有 64MB 的叠瓦盘。

直接前往官网查询详细参数。

硬盘分类

这里可以参考张大妈中的这篇文章，里面给出了非常详细的分类。

OEM 机械硬盘

OEM（Original Entrusted Manufacture）的汉语意思是“原始委托生产”，基本含义是定牌生产合作，俗称“代工”。 OEM 产品是为品牌厂商度身订造的，生产后也只能使用该品牌名称，但不能冠上生产者自己的名称再进行生产，生产的产品就成了 OEM 产品。

海康威视和大华这两家安防监控领域大厂就与西部数据和希捷合作，代理了他们的紫盘和酷鹰（俗称联名款）。两家的价格在某多多和某宝上比同款在某东的零售盘更便宜，产品型号与零售盘不同。购买了 OEM 盘的保修就不能走西数和希捷的官方保修，要么在购买方店保，或者与代理商预定进行个人送保。

固态硬盘 SSD

参考维度：主控、缓存、颗粒以及质保时间。

原片，白片，黑片

原片，白片，黑片，指的是固态硬盘中的存储颗粒，又叫作 NAND 闪存。

NAND 颗粒和 CPU 一样，都是芯片，生产过程中通过层层工艺叠加，刻蚀在硅晶圆上，在生产完毕后，进行切割，最后封装到电路板上了。固态硬盘颗粒的生产的过程是极其复杂和繁琐的，所以在这个过程当中不可能万无一失，不可能保证整个晶圆上所有的芯片都是完美无缺的，所以芯片在封装之前，需要进行检验，把残次品挑出来。

完美无缺的，可以达到质检要求的颗粒，就会拿出来进行更严格的测试，更严格测试也通过的，这部分芯片就叫原片（又叫正片）， 原片就是必须要达到原厂规定要求合格才能出厂的颗粒。三星、英特尔、西部数据（闪迪）、英睿达（镁光）、希捷、铠侠和浦科特（东芝）、紫光、海力士、致态（长江）等企业就能自己生产颗粒，其市售的固态硬盘基本都是原片颗粒，这些颗粒无论是速度还是寿命还是安全都是保证的。

还有一部分颗粒后续更加严格的测试没有通过，这些颗粒则达不到原厂的要求，但是达到了行业要求，也会被拿出来卖，这部分就是白片。虽然白片稍微差于原片，但是白片至少也是被检测过的，所以就数据安全和速度来说，和原厂拉不开多大差距，这些白片会被大量自己无法生产颗粒但具备封装能力的固态厂商采购，白片虽差，但最起码还能用。例如：光威、金百达、阿斯加特、金士顿、群联、影驰、威刚、海康威视、联想等等都是自封颗粒，想要购买这些厂商的原片产品还是需要一点运气的。

质检中直接被淘汰的残次品就是我们所说的黑片了，黑片本应该最终被销毁，但是出于利益关系，厂家也是为了控制成本，这些黑片不加产品标识也没人知道是哪家的，所以也不会损坏自己原厂的口碑，于是通过特殊渠道流入了消费级市场，然后被不良厂商打包做成了固态硬盘。** 黑片无论是寿命还是稳定性还是速度，都严重堪忧。** 日常使用中非常容易掉盘，最后只能当个大号 u 盘。代表厂商有七彩虹、金泰克、金邦、士必得等。

此外需要注意的是黑片固态硬盘非常容易出现在整机上。^[3]

缓存

SLC 缓存

根据闪存颗粒内部单位电荷数组成的不同，将颗粒分为 SLC、MLC、TLC、QLC，因其内部分别排列有单颗，双颗，三颗，四颗乃至五颗电荷数，有所区分。而颗粒内部电荷数越少，信号传输性能，抗干扰能力越强，同时在制造成本上也越高。

由于采用 SLC 颗粒的固态硬盘造价过于昂贵，无法实现量产和普及；所以 MLC/TLC/QLC 固态硬盘便成为了市场主流，但这也导致了写入性能的下降。

为了解决这个问题，业界引入了 SLC 缓存技术，该技术是通过主控和固件，在闪存颗粒内部划分独立的空间，模拟 SLC 颗粒工作模式，在一定空间和时间内部发挥堪比 SLC 颗粒的写入性能，同时 SLC 缓存里的数据会以原本颗粒的速度写入到硬盘内部（把它看成一个数据中转区就行了）。基于独立空间即 OP 空间消耗完毕前后的速度不同，便有了缓内写入，缓外写入。

以铠侠 RC10 500GB SSD 为例，使用 HD Tune 对其进行连续的数据写入

其在传输大小 41GB 之前，写入速度基本与官方宣传数据一致，这就是 缓内速度 。而在 41GB 之后的写入速度便会下降，稳定后的速度便是 缓外速度，严格来说，这才是该 SSD 颗粒的实际速度。可以看出此硬盘的缓存大小为 41GB。

全盘模拟 SLC

假设硬盘本身是 TLC 颗粒，原本是 240GB，由于全部 SLC 模拟之后便仅剩 80GB，当我们传输数据超过 80GB 以后，硬盘便没有多余空间，而此时便需要硬盘的主控进行整理，将原本的 SLC 重新写成 TLC 释放空间，伴随而来的便是速度的下降。

全盘模拟 SLC 也有着比较明显的缺陷，伴随着硬盘容量的缩减，模拟 SLC 的大小也会随之减少，所以全盘模拟 SLC 在容量写入一半时的速度差距非常大，同时由于闪存颗粒磨损比较大，所以硬盘的寿命也会急剧降低。

外置缓存

还有一种解决方案就是添加外置 DRAM（内存颗粒），拥有 DRAM 缓存可以对写入和耐久性带来巨大的提升，目前稍微高端一点的 SSD 都会带有 64MB 到 1G 的 DRAM 缓存。通过 DRAM，在写入数据时可以做到充当缓存的作用，降低 TLC 带来的性能损失，一般来讲 DRAM 的大小大概是 1MB 对应 1GB 的分配方式。还有一种集成在主控内的缓存称为 SRAM，这种缓存一般容量较小。

现在还出现了 HMB 主机内存缓冲技术：SSD 的主控将硬盘与系统内存直接相连，将系统内存作为缓存，以弥补因 SSD 缓存取消后的性能损失。