笔记本机械硬盘高速缓存越大越好,还是越小越好?


虽然现在固态硬盘凭借低噪音和高性能而大行其道 。但是机械硬盘价格低、容量大 。非常适合作为存储盘使用 。不同参数的机械硬盘在实际工作表现上相差甚多 。需要仔细参考比较 。
问题中关于机械硬盘的缓存 。到底是越大还是越小越好?我的答案是同类型的机械硬盘缓存越大越好 。如果是转速、磁记录方式等参数不一样的两款硬盘 。就需要具体分析判断 。问题中列举的两款硬盘 。黑色的那款虽然缓存小 。但是更好一些 。
图中两款西数硬盘相比较 。同样是1TB容量 。蓝盘的缓存大小128MB 。黑盘缓存减半 。只有64MB 。而黑盘价格卖到499 。蓝盘只有329 。价格相差甚多 。这就出现一个奇怪的现象 。按道理应该是价格贵的才会配置更大的缓存颗粒 。这里却变成大缓存的硬盘价格反而更低!
本文将通过介绍机械硬盘的结构、缓存的作用和其它参数对硬盘的影响来解答问题 。
机械硬盘的结构和原理
早在七十年代 。IBM研发出容量为60MB的硬盘并将其代号定为“温彻斯特” 。这就是现代机械硬盘的鼻祖 。现在无论是笔记本还是台式机使用的机械硬盘 。其根本原理和温彻斯特硬盘并无二致 。所以机械硬盘又称作温氏硬盘 。
机械硬盘内部由盘片、磁头、转轴、电机、磁头控制器等组成 。外部则由控制电路板(包含主控、缓存、BIOS等芯片)、接口、外壳等组成 。
大家知道计算机采用二进制 。所有数据均由0和1两个数字排列而成 。而机械硬盘的存储主体是一张或数张表面涂满磁性材料的盘片 。通过磁粒子的N极代表0 。S极代表1的方式就能实现数据的存储和读取 。磁性材料的排列方式是一圈圈的同心圆 。每一圈称之为一个磁道 。为防止两个磁道在进行读写操作时相互受到影响 。它们之间会有一定的保护距离 。

笔记本机械硬盘高速缓存越大越好,还是越小越好?

文章插图
在硬盘工作时 。盘片带动磁道飞速旋转 。磁头通过控制电机运动带到指定的位置 。就可以读取或写入这一位置的数据 。
这就是硬盘的基本结构和工作原理 。
【笔记本机械硬盘高速缓存越大越好,还是越小越好?】缓存的作用
机械硬盘的缓存使用的是DRAM颗粒 。也就是动态随机存取存储器 。其本质和电脑内存的颗粒是一样的 。
一般来说电脑中所有的数据都是保存在硬盘里的 。使用时会先把需要的数据提取到内存里面以供CPU计算 。然而硬盘盘片的速写速度和内存相差太多 。这样会拖慢系统整体效率 。为解决这个问题 。就在硬盘上加装一颗缓存颗粒 。由主控进行控制 。
缓存硬盘相比盘片的读写速度要高出非常多 。当需要往硬盘写入数据时 。数据会先导入到缓存 。这个过程比较快 。然后主控再把缓存的数据慢慢写入到硬盘里 。后面的进程不影响系统的工作效率 。当有数据需要从硬盘提取时 。主控也会先把数据提取到缓存 。并且会暂时保存 。当下一次再需要提取这份数据 。就不需要在盘片寻找 。而是直接从缓存递交给内存 。效率同样提高很多 。
当然 。读写的数据体积比较大时 。缓存很快被装满 。那么只能慢慢的在盘片上操作 。实际表现就是往硬盘存东西时 。一开始很快 。但是到了某个节点速度突然就会降低很多 。就是因为缓存装满 。只能以盘片的实际工作速度进行存储 。这种情况很常见 。
笔记本机械硬盘高速缓存越大越好,还是越小越好?

文章插图
既然缓存的效果这么好 。那为什么厂商不着重加大缓存 。使得硬盘效率更高?这主要有两个因素 。第一 。缓存颗粒的价格非常贵 。不加限制的提高缓存的容量就会使自家产品的成本上升 。在市场上失去竞争力 。第二 。缓存属于易失性存储器 。当遇到突然断电时 。缓存里的数据将全部丢失 。如果把缓存做得太大 。数据安全的的风险性会提高 。
不同的磁记录方式 。需要配置不同容量的缓存
上文中说缓存的价格很贵 。但是问题中给的两款硬盘 。反而是价格低的那一款缓存更大 。要了解这个问题 。还需要先普及一下硬盘的磁记录方式 。
目前家用的普通硬盘有两种磁记录方式 。PMR和SMR两种 。其实叠瓦式磁记录也属于垂直磁记录的一种 。只不过是出现的时间更靠后 。就通常就以这两种命名来区分 。
PMR
全称垂直磁记录 。这和以前的平面磁记录方式相对应 。平面磁记录中 。盘片上磁粒子的N和S极是水平排列的 。为了在单位面积上存储更多的数据 。工程师们想到可以把磁粒子的垂直过来 。这样不就有了更多的空间吗 。这就是垂直磁记录的原理 。

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