数码硬件 篇一：机械硬盘（空气盘/氦气盘；CMR与SMR的区别）

机械硬盘作为大容量存储设备，自身的性价比高，对于NAS用户来说，更是不二之选。

机械硬盘的历史时间长，技术上也有很多的创新，在硬盘选购上，也需要多加注意。

硬盘内部结构

重要提示：不要擅自拆开正常运行的硬盘。

磁头悬浮在盘面上的距离只有几个纳米。一个微小的灰尘，也会让磁盘报废。

硬盘内部，最主要的部件是磁盘和磁头，也是最脆弱的部件，容易发生故障。

机械硬盘内部结构

空气硬盘

硬盘中以空气为填充。硬盘上有气孔，保障硬盘内外的气压平衡。

技术成熟，及时硬盘损坏，硬盘的开盘维修技术难度低。

缺点是声音比较大，发热比较高。硬盘的容量不会太大。

磁盘记录方式

磁盘上是磁性物质，通过写磁头写入数据，通过读磁头，读取数据。

磁记录方式

提高磁盘的密度，可以提高磁盘的存储容量。

因为写入磁头比较大，所以磁道的大小很难变得更小。读取磁头比较小。可以在读取的时候，做一些技术创新，这就是后面叠瓦盘使用到的技术。

磁盘磁记录方式

磁盘记录示意图

LMR：Longitudinal Magnetic Recording 水平磁记录

磁粒是水平方向的南北极，是很早以前的方式，缺点是为了避免前后干扰，磁粒之间不能靠得太近，这就导致存储空间不高。每平方英寸大约133GB，磁盘容量受限。

PMR：Perpendicular Magnetic Recording 垂直磁记录

在 LMR 上，为了增大存储空间，要么增加盘数量，要么增加盘尺寸，但这都不可取，比如硬盘一分钟转5400转，甚至7200转，此盘边缘的线速度非常高，再增加盘尺寸，磁盘在高速旋转中，有分裂的危险。而且磁盘的尺寸也使用了几十年，标准定下的东西，很难改变。

所以工程师想到另一种方式，将磁粒南北极由水平，改成垂直的，这就是 PMR（Perpendicular Magnetic Recording），存储密度明显增大。每平方英寸1108GB，是目前硬盘采用的磁记录方式。

CMR：Conventional Magnetic Recording 传统磁记录

不使用SMR记录的硬盘。用来区分和SMR。读写性能比SMR记录的硬盘更好。

SMR：Shingled Magnetic Recording 叠瓦磁记录

就目前的技术，写磁头要宽些，但是读磁头已经可以做得很窄了，也就是说假如写磁头写入的是 10nm 宽，其实读磁头只需要使用 5nm 就可以了，这就浪费了 5nm，SMR 就想把这多余的利用起来，就像叠瓦片样，相互之间有一定的覆盖。虽然读没问题，但是写入必须干扰很严重，所以常常需要移动数据，所以常常设计了大缓存，但是还是治标不治本。对于厂商来说，成本降低了。对于用户来说，性能下降了。

SMR记录方式

磁道重叠在一起。在读取数据时候，没有影响，因为读磁头比较小，可以正常读取一个磁道的数据。在写入数据的时候，因为写磁头比较大，写入一个磁道的数据，就会将受到影响磁道的数据覆盖。所以在技术上，在进行写入操作的时候，需要提前把受到影响磁道的全部数据先读取出来，放入硬盘的内存里（这就是使用SMR技术磁盘内存大的原因。），写入一个磁道的数据后，再把其他磁道的数据回写一遍。为了写一个磁道的数据，可能需要移动几十个，上百个磁道的数据，增加了磁头的负担，延长了写入的时间，大幅降低了写入的性能。同时也降低了硬盘的使用寿命。如果磁盘的用途主要是数据保存，读取用途，远远大于写入，则可以考虑SMR的硬盘。

在硬盘上的介绍界面，大家看到的256MB内存，这些内存用户也没有享受到任何好处，看似内存很大，应该读写速度变快，实际上并没有，厂家也不会良心到，给你增加了配置，然后价格还卖的便宜。

4种不同磁记录的关系

选购建议

如果注重读写性能，硬盘的使用场景是研发，视频剪辑，NAS等方面，一定要选择CMR技术的硬盘，价格高一些，性能更好。

希捷(Seagate)NAS硬盘4TB64MB5900转PMRCMR垂直磁记录网络存储SATA希捷酷狼IronWolfST4000VN008799元京东去购买

西部数据(WD)红盘Plus4TBSATA6Gb/s128M网络储存(NAS)硬盘垂直式(WD40EFZX)789元京东去购买

如果不注重写性能，对写入性能也不敏感，日常使用，可以选择SMR的硬盘，毕竟价格更便宜

希捷(Seagate)4TB256MB5400RPM台式机机械硬盘SATA接口希捷酷鱼BarraCuda系列(ST4000DM004)529元京东去购买

西部数据(WD)蓝盘4TBSATA6Gb/s256MB台式机械硬盘(WD40EZAZ)529元京东去购买

CMR和SMR分辨

因为CMR和SMR的性能差距大，CMR相对于SMR来说，是更好的性能卖点，厂家会在显眼的地方说明使用的是CMR。对于SMR，不是好技术，厂家通常决口不谈，如果你翻遍了硬盘的介绍页面，也没有看到出现CMR的字样，那么这个硬盘99%的可能性，是使用SMR技术的叠瓦盘。

使用CMR的硬盘

会在显著位置标明自己的CMR身份。

以下面硬盘在京东的界面为例，可以看到，使用CMR技术的硬盘，会在硬盘标题处，标明是CMR内存更小（用不到大内存，大内存还要增加成本），价格更贵。

使用SMR技术的硬盘

通篇介绍，不会出现CMR，也不会出现SMR。大概率是SMR的硬盘

希捷硬盘

可以到希捷官网查询

https://www.seagate.com/cn/zh/internal-hard-drives/cmr-smr-list/

酷狼系列（IronWolf）：采用CMR技术，面向NAS，专业玩家领域

酷鱼系列（BarraCuda）：大容量的硬盘，采用SMR技术，面向普通家用PC领域

酷影系列（SkyHawk）：大部分是CMR技术，少数是SMR技术，面向视频监控领域，视频监控需要7*24小时的数据写入。如果写入速度不高，会造成监控视频卡顿，甚至历史录像数据丢失。

图片转载自网络，网友整理的希捷型号和数据，在选购的时候可以作为参考

西部数据

需要根据硬盘的具体型号，到西数官网查询。这是最靠谱的方法，下面表格的数据仅供参考。

https://www.westerndigital.com/zh-cn

西部数据（Western Digital）机械硬盘有多个不同的产品线，最常见的是蓝盘，紫盘、红盘、蓝盘、黑盘。这些硬盘的区别和产品定位如下：

Blue蓝盘 ：定位消费级，叠瓦盘重灾区，购买需非常谨慎。原绿盘产品线也已经合并进蓝盘。

Purple紫盘 含Purple Pro定位监控级，官网现有数据表示该产品线均为垂直。

Red红盘：含Red Pro/Plus定位NAS专用盘。Pro/Plus产品线全线垂直。普通的红盘，还有叠瓦盘，对于NAS用户就很伤。

Black黑盘 ：定位专业用户级

Gold金盘：定位企业级，全线无叠瓦盘。

HC系列：UltraStar定位企业级数据中心盘，mybook和elements杀鸡取卵盘基本都是这个系列的降速盘。

如果单纯想要避开SMR硬盘，那么西数红盘Plus，Pro、监控级紫盘可以买。普通红盘、蓝盘以及黑盘则都存在SMR/CMR混用问题，介意的用户可根据西数公布的型号“绕道”。

东芝硬盘

东芝硬盘，在东芝官网中，都有明确的标注。可以关注官网的数据更新。

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/canvio/product/index.html#filter=.internal

东芝机械硬盘的产品线及定位：P300（家用消费级）、X300（专业级）、S300（监控级）、S300 Pro（监控级）、N300（NAS）、MG（企业级），容量由500GB到最大18TB不等。每个产品线的具体型号有：

P300系列型号有：HDWD105、HDWD110、HDWD120、HDWD130、HDWD220、HDWD240、HDWD260

X300系列型号有：HDWE140、HDWE150、HDWE160

S300系列型号有：HDWV110、HDWT720、HDWT140、HDWT740、HDWT840、HDWT860

S300 Pro系列型号有：HDWT360、HDWT380、HDWT31A

N300系列型号有：HDWG440、HDWG460、HDWG480、HDWG11A、HDWG21C、HDWG31E、HDWG31G

MG系列型号有：MGO4ACA200、MGO4ACA200、MGO8ADA400、MGO4ACA600、MGO6ACA600、MGO8ADA600、MGO6ACA800、MGO8ADA800、MGO6ACA10T、MG07ACA12T、MG07ACA14T、MGO8ACA16T、MGO9ACA18T

图片转载自网络，在选购的时候可以进行参考。

氦气盘

硬盘内部的填充气体，由空气，改为氦气。同时磁盘改为全密封结构。

氦（He2）是一种无色、无味、无毒、无腐蚀性和不可燃气体。氦气的密度是空气的1/7。尽管氦气是宇宙中第二丰富的元素，仅次于氢，但它在地球上极其稀有和有限。在大气中，氦气容积浓度仅为0.0005%，所以它无法通过空气分离的方式大量获取。尽管如此，氦气在天然气中依然可以达到7%的浓度，也可以在浓度大于0.2%的气体加工过程中提取，目前主要使用天然气分离方法提纯氦气。氦美国是目前全球最大的氦气供应商。氦气可以在常温状态下，穿透金属，速度很慢，不是通常所说的“漏气”，所以氦气经常被用作监测漏气的标识性气体。

氦气的密度更低，磁盘旋转的阻力更小，磁头可以悬停在盘面上更近的距离，于是就可以在相同的体积的盘腔内，安装更多的盘片和磁头，实现更大的磁盘容量。降低存储成本。

磁盘虽然是全密封结构，但是还是难免会有氦气泄漏的问题，氦气盘的质保一般是5年，对于厂家来说，只要5年内，氦气没有漏光就可以。

氦气泄漏后，空气会进入，空气进入后，气体的密度增加，影响磁盘的正常运行，氦气泄漏到一定程度后，磁盘会进入写保护的状态，同时磁盘告警，这个时候，只能将磁盘的数据读取出来，抓紧时间进行数据备份。

使用CrystalDiskInfo监测， SMART属性中的16，表示的是氦气硬盘内部的氦气水平，临界值25，低于25告警，氦气盘变为只读状态。

对于大型数据中心来说，磁盘一般也会定期进行更换，对于家庭来说，选择氦气盘，有一定的风险。

价格便宜，容量大，是氦气盘最大的优势。

氦气

氦（He2）是一种无色、无味、无毒、无腐蚀性和不可燃气体。它主要来源于天然气井。尽管氦气是宇宙中第二丰富的元素，仅次于氢，但它在地球上极其稀有和有限。在大气中，氦气容积浓度仅为0.0005%，所以它无法通过空气分离的方式大量获取。尽管如此，氦气在天然气中依然可以达到7%的浓度，也可以在浓度大于0.2%的气体加工过程中提取，目前主要使用天然气分离方法提纯氦气。液体氦气（-269 °C）是地球上最冷的物质。氦美国是目前全球最大的氦气供应商。氦气可以在常温状态下，穿透金属，速度很慢，不是通常所说的“漏气”，所以氦气经常被用作监测漏气的标识性气体。

氦气硬盘工作原理

氦气盘中，可以容纳更多的盘片，更多的磁头。实现更小的磁头与盘片之间的距离。提高整体的磁盘容量。

氦气硬盘制作技术

放入盘片后，以氦气填充，然后封闭硬盘，其中氦气填充和硬盘封闭技术，是厂家的技术关键。

也因为氦气盘是全封闭的，所以在进行维修的时候，拆盘后，只能想办法恢复数据，修复后，无法进行充氦气和封装硬盘的操作。

希捷银河系列氦气盘

希捷的银河系列，E系列为空气盘，X系列为氦气盘。

氦气盘都是CMR垂直磁记录方式。

希捷(Seagate)企业级硬盘16TB256MB7200转PMRCMRSATA银河ExosX16系列氦气(ST16000NM001G)2299元京东去购买

西部数据Ultrastar系列氦气盘

氦气填充，CMR存储，质保5年。

西部数据(WesternDigital)16TB企业级硬盘HC550SATA6Gb/s7200转512M氦气密封（WUH721816ALE6L4）1899元京东去购买