西数、希捷、东芝偷卖「劣质硬盘」,这些型号寿命和速度减半

现在买新电脑或硬盘大多数人都会选择SSD(固态硬盘) , 但对于大容量存储和对稳定性有要求的场景 , 例如数据中心、NAS等还是会选择性价比更高的HDD(机械硬盘) 。
机械硬盘方方正正的身躯 , 厚实丰满的手感 , 给人一种可靠安全忠诚的形象 。 但你可能不知道 , 为了多赚25% , 包括西部数据在内的众多一线硬盘大厂偷偷更换了磁盘技术 , 让我们的硬盘速度更慢 , 寿命更短 。
在开始了解这个阴谋之前 , 我们需要先知道机械硬盘的大致工作原理 。
如果我们将钉子和一块磁铁放在一起 , 时间长了钉子会被磁化 , 获得一点磁铁的能力 。
机械硬盘就像是一个装了大量钉子的盒子 , 一块20GB的机械硬盘中大约有1600亿个小钉子 , 每一个钉子就是一个小小的信息 , 称为一个bit 。 数据存储以1和0的形式存储在机械硬盘中 , 被磁化的钉子代表1 , 未磁化的钉子代表0 。
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例如大写字母A在磁盘的二进制是01000001 , 也就是一排八个钉子 , 第一个钉子未被磁化 , 第二个被磁化 , 接下来五个未被磁化 , 最后一个被磁化 。
在机械硬盘中实际上没有钉子 , 真正代表1和0的是又大又圆的盘片上的磁性物质 。 盘片上有像树的年轮一样的一圈圈同心圆轨道 , 称为磁道 , 这些磁性物质就排列在磁道中 , 磁性物质的磁场方向决定了它是1还是0 。
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(图源:群辉科技)
当盘片旋转时 , 磁头上的读取磁头通过感应磁场方向来判断它是1还是0 , 再将其转换成我们看到的系统、软件、图片、视频、游戏等等数字世界里的一切 。
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(图源:YouTubeTED-ED)
写入数据则是用磁头上的写入磁头改变磁性物质的磁场方向 , 从而改变磁道上的1和0 。
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(图源:YouTubeTED-ED)
知道磁盘如何工作后就明白 , 同一张盘片上磁道数量越多 , 可以放下的1和0就越多 , 从而存储的数据就越多 。
我们以西部数据8TB紫盘为例 , 这款硬盘大约有2.48亿条磁道 , 每个盘片的单面有1550万条磁道 。 这是一块3.5英寸(8.89cm)磁盘 , 去除主轴占有后盘片的实际可用半径大约是0.875英寸(2.22cm) 。 2.22cm上并排了1550万条磁道 , 每毫米大约有698198条磁道 。 一根头发的直径大约是0.06mm 。 也就是说头发丝直径的长度下大约有41892条磁道 。
从前的硬盘采用PMR/CMR技术(垂直磁记录/传统磁记录) 。 磁道被一圈一圈排列 , 中间留出一定间隙提高读写精度避免数据干扰 。
在写入数据时 , 写入磁头会刷过整个磁道 , 改变磁道上磁性物质的磁场方向 。 而读取时 , 读取磁头只扫描磁道中间一条 。
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(图源:B站薛定谔的三花猫)
在「聪明」的厂商眼中这显然是一种浪费 , 于是他们想出了一个聪明的办法 , 将写入浪费的部重叠起来 , 中间只留下很窄一段保护距离 , 这样一来同一个盘面可以容纳更多磁道 , 使之容量提升25%左右 。
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(图源:B站薛定谔的三花猫)
这种技术称为SMR(叠瓦式磁性记录) , 使用这种技术的磁盘也叫叠瓦盘 , 顾名思义 , 磁道像瓦片一样重叠起来了 。
不管传统技术还是叠瓦技术 , 读取磁头只需要很小一部分 , 所以读取性能并没有差别 。
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(图源:B站薛定谔的三花猫)
但原本需要整个磁道宽度的写入磁头就麻烦了 , 因为太宽 , 在写入时会同时覆盖两根磁道 , 这将会把同样的数据写入到相邻的第二根磁道上 。 所以写入磁头必须重新刷一遍第二根磁道让它的数据还原 , 但这样的话与第二根磁道相邻的第三根磁道又遭殃了 , 怎么办呢?继续刷第三根、第四根……
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(图源:B站薛定谔的三花猫)
写入一条磁道需要牵动与之重叠的所有磁道 , 这种做法显然会大大增加写入时间 。 特别是在只修改部分数据时 。
于是厂商们将多根磁道分为一组 , 在组与组中间划出一条「缓存区」 , 当刷第一根磁道的数据前 , 先将第二根磁道磁道的数据放入缓存区中 , 刷完第一根磁道再将第二根磁道的数据还原 , 这样就不用修改全部内容 。
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(图源:B站薛定谔的三花猫)
所以SMR硬盘的缓存通常比较大 , 一般是256MB , 比CMR硬盘的64MB多了4倍 , 不过也只是治标不治本的方法罢了 。
除了容量能够提升外 , 叠瓦盘可以说浑身都是缺点:
1、不支持随机写入和原址更新复写入 , 因为会覆盖重叠磁道上的数据 , SMR硬盘只能按顺序追加写入;
2、使用寿命堪忧 , 硬盘的写入次数是有限的 , 而SMR的数据覆盖完全是无用功 , 每次写入都会翻倍降低硬盘寿命;
【西数、希捷、东芝偷卖「劣质硬盘」,这些型号寿命和速度减半】3、性能衰减严重 , 机械结构在工作中精度必然会逐渐下降 , 而精度下降在SMR这样的高密度硬盘上的结果就是性能暴跌;
4、重建时间久 , 硬盘阵列重建时由于大量无效写入而导致响应缓慢 , 甚至失败;
5、数据恢复困难 , 依然是因为数据覆盖的原因;
如果你只打算将这款硬盘作为仓库 , 存放不重要的文件 , 偶尔修改里面的内容 , 那SMR还是勉强可以接受的 。 否则没有理由选择叠瓦盘 。
如何分辨
最可气不是并不是SMR硬盘的诸多缺点 , 最麻烦的是一些厂商偷梁换柱 。
SMR硬盘在成本不变的情况下提升了容量 , 但售价却并不比CMR硬盘便宜 。 并且一开始厂商们压根不标出到底是SMR盘还是CMR盘 , 偷偷将SMR盘混入CMR盘中卖 , 以抽奖的方式慢慢替换掉CMR盘 。 现在市面上大部分都是SMR盘 。
今年5月的西部数据吃了两场官司后才老实将使用SMR技术的硬盘改了一个名字 。
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(图源:PCGamer)
如果你想分辨手中的硬盘是SMR还是CMR(大概率SMR) , 可以看硬盘缓存 , SMR硬盘缓存一般128MB起步 , 256MB即便可以确定是SMR盘 , CMR则通常是64MB 。
因为SMR硬盘密度高 , 为了保证磁头精度转速不宜太快 , 如果转速只有5400转 , 缓存还在128MB以上 , 基本就是SMR盘了 。
值得留意的是CMR和SMR都是PMR(垂直磁记录)下的分支 , 如果产品只标注了PMR并不能判断他到底是CMR(传统)还是SMR(叠瓦盘) , 最稳妥的方法是直接询问客服或者到官网查型号 , 以下是常见的SMR硬盘型号:
Seagate希捷(包含且不限于下列型号)
Barracuda2TB(ST2000DM008)
Barracuda4TB(ST4000DM004)
Barracuda8TB(ST8000DM004)
DesktopHDD5TB(ST5000DM000)
Exos8TB(ST80000AS0003)
ArchiveV26TB(ST6000AS0002)
AchiveV28TB(ST8000AS0002)
WesternDigital西数(包含且不限于下列型号)
WD20EFAX2TB(3.5")红盘
WD30EFAX3TB(3.5")红盘
WD40EFAX4TB(3.5")红盘
WD60EFAX6TB(3.5")红盘
WD20EZAZ2TB(3.5")蓝盘
WD60EZAZ6TB(3.5")蓝盘
WD10SPZX1TB(2.5")蓝盘
WD20SPZX2TB(2.5")蓝盘
WD10SPSX1TB(2.5")黑盘
Toshiba东芝(包含且不限于下列型号)
P3006TB(3.5")
P3004TB(3.5")
DT026TB(3.5")
DT024TB(3.5")
DT02-V6TB(3.5")
DT02-V4TB(3.5")
L2002TB(2.5")
L2001TB(2.5")
MQ042TB(2.5")
MQ041TB(2.5")
等等!你以为多掏点钱买固态就安全了?下期我们聊聊固态上的陷阱 。


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