硬盘|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( 二 )
机械硬盘的核心竞争力就是硬盘容量 ， 随着时代的发展数据量必然会大幅度上涨 ， 所以厂商都在想办法怎么提升机械硬盘的容量 。 上一部分说过数据时存储在硬盘中的一张张磁盘上 ， 那么要扩大机械硬盘的容量应该怎么办呢？
聪明的小伙伴可能已经想到了 ， 既然它是存在磁盘上的 ， 那多放几张磁盘或者把磁盘面积做的大一点不就好了？ ， 就像是一瓶水不够喝 ， 那就多买两瓶 。 这样可以是可以 ， 但是磁盘面积增大后硬盘本身的体积就会变大 ， 就像气球一样 ， 装的水越多体积越大 。 但是电脑中预留的硬盘仓位都是同样大小的（台式机3.5寸、笔记本2.5寸、当然还有轻薄笔记本用的1.8寸甚至1.5寸硬盘） ， 电脑机箱会放不进去的 ， 对于本来内部空间就极为狭窄的笔记本电脑那就更难了 。
以上两个方案显然是不行的 ， 于是这时候硬盘工程师小脑袋瓜里的灯泡突然一亮 。 既然增加数量和面积都不行 ， 那为什么不能把每个磁盘上存储数据的密度增大呢？这样在体积不变的情况下容量就能提升了 。
大容量硬盘的早期是LMR技术 ， 也就是水平磁性记录 ， 为了避免大家混淆 ， LMR技术不过多解释 ， 只需要告诉大家LMR技术存储上限很低 ， 现在已经不怎么使用了 ， 所以我们直接说PMR技术 。
PMR技术全称垂直磁性记录 ， 早期的LMR技术磁感应的方向是水平的 。 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？
文字不好理解下面给大家用图的方式表现一下 。 图一为水平磁性记录、图二为垂直磁性记录 。 同样的体积 ， 垂直硬盘的存储容量明显要比水平硬盘多很多 。 于是垂直硬盘成了主流 ， 也就是本文中说的PMR（英文全称：Perpendicular Magnetic Recording）技术 ，
本文插图
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在PMR技术的帮助下 ， 机械硬盘的容量有了很大的提升 ， 单碟盘容量最高达到了1TB左右 ， 但是随着互联网信息技术的发展 ， 信息数量开始爆炸式增长 。 无论是办公还是家用需要存储的信息越来越多越来越多 ， 终于有一天 ， PMR技术的硬盘容量不够用了……
PMR技术硬盘容量不够了 ， 但是我们又不能单纯靠加一块硬盘的方式去扩充容量 ， 那还有没有办法再把磁盘的容量在提一点？再提升一些磁盘信息记录的密度呢？
既然都这么问了 ， 那肯定有（要是没有的话鲁sir也不用写这篇科普了） 。
于是这个时候 ， SMR技术应运而生！
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SMR（Shingled Magneting Recording）技术 ， 又叫叠瓦式磁记录技术 。 这个技术有点特殊 ， 我们慢慢讲 。
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 。 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 。
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PMR磁盘技术如上图一样 ， 各个磁道之间有一定保护区 ， 用来保护两个磁道内的数据不会出现互相干扰的情况 。
但是在实际使用过程中又有一个新的问题 。 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（磁阻磁头）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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