这篇文章会经常更新(2025.5.23已更新),文章字数较多,建议收藏来阅读,如果对您有帮助,可以帮助到您选择满意的机械硬盘,希望能点个赞支持一下。
关注@存储印象哦,交流学习!
这篇文章主要讲解如何选购合适的机械硬盘。
一、什么是机械硬盘
硬盘主要包括机械硬盘(Hard Disk Drive,HDD)和固态硬盘(Solid State Drives,SSD)。
固态硬盘的产品知识与选购指南,我写了另外的一篇文章——《【硬核DIY】固态硬盘SSD选购指南与推荐(超1万字选购攻略)》,有兴趣的朋友可以打开并收藏以备有空好好阅读一下。
1.1 机械硬盘的组成
机械硬盘是传统的普通硬盘,它是由马达(控制电机)及转轴、磁盘片、磁头、磁头控制器、缓存、数据转换器、串行接口、外壳等几个部分组成。
1.2 机械硬盘的工作原理
机械硬盘中的所有磁盘片都平行地装在一个转轴上,每张磁盘片的存储面上都配置有一个磁头,磁头与磁盘片之间的距离很小——一般在0.005μm~0.5μm之间,磁头可以沿着磁盘片的半径方向运动,而磁盘片则由马达(控制电机)及转轴带动进行每分钟几千转的高速旋转。所有的磁头都联接在一个磁头控制器上,所述磁头控制器控制各个磁头的运动,以便磁头可以定位到高速旋转的磁盘片的指定位置上进行数据读写操作,具体是利用磁头与磁盘片之间的电磁流极性变化进行读写,读写速度需要依赖马达(控制电机)的转速。
1.3 垂直式机械硬盘与叠瓦式机械硬盘
按照磁记录技术的形式来划分,可以将机械硬盘分为垂直式(PMR)和叠瓦式(SMR)两种。
1.3.1 垂直式机械硬盘
垂直式机械硬盘采用垂直磁记录技术,每个磁盘片上会有很多记录着信息的磁道,每个磁道之间会存在间隙以避免数据产生干扰现象,为了让磁盘容纳更多的信息则可以将这个间隙设计得尽量小,而磁头要比相应磁道窄,如下图所示,不管读磁头还是写磁头,都不会影响到其他磁道。想改写哪个磁道的数据,直接找到对应的磁道进行写入覆盖就可以了。
垂直式(PMR)机械硬盘原理图
垂直式机械硬盘在改写数据时不会影响到临近轨道的数据,安全性较高,在进行大量碎片化数据写入时也不易造成硬盘负载过大而严重掉速。
经常看到有机械硬盘在宣传时称为CMR硬盘,CMR的中文意思表示传统磁记录方式,一般认为CMR=PMR,也就是说传统磁记录方式就是垂直磁记录技术。
1.3.2 叠瓦式机械硬盘
叠瓦式机械硬盘采用类似于屋顶瓦片叠放的结构,让相邻磁道小幅重叠,即把磁道重叠排列,解决了写磁头较宽导致磁道浪费的现象,同时又不会造成磁道之间产生干扰的情况,优点是在不缩小磁头的前提下增加存储密度,这样单个磁盘片的容量便可以做得更大,但是同时也带来了明显的弊端。结合下图进行解说,读磁头较小,读取数据不会有什么影响,而写磁头较大,当要改写中间某一个磁道(目标磁道)的数据时,势必会影响下一个磁道,此时需要把下一个磁道的数据读取出来(相当于搬走)暂时存放到缓存中,接着改写目标磁道的数据,待改写完目标磁道的数据以后再从缓存将下一个磁道的数据搬回来进行重新写入,因此叠瓦式机械硬盘的综合性能比垂直式硬盘的综合性能要差不少。
叠瓦式(SMR)机械硬盘原理图
机械硬盘的使用寿命与读写的次数有一定的关系,叠瓦式机械硬盘读写相同数据的次数比垂直式机械硬盘的读写次数要频繁,因此发生故障的概率也会高很多。在频繁写入数据或进行大量碎片化文件写入时,叠瓦式机械硬盘会由于“读写流程繁琐”,读写速度慢,可能会出现突发性的掉速,严重时会造成系统死机或游戏卡死的现象。
总的来说,叠瓦式机械硬盘虽然提升了单个磁盘片的存储密度、容量,降低了硬盘成本,但是牺牲了硬盘的稳定性、部分性能和使用寿命。叠瓦式机械硬盘不适合频繁读写。
1.4 机械硬盘的特点
机械硬盘内部具有机械传动机构,属于精密的存储设备,密封性好,进入硬盘内部的空气必须过滤,防止尘埃进入。现在,一提到机械硬盘的特点telegram中文版,往往将它与固态硬盘作比较。
1、对使用环境的要求
机械硬盘在磁叠扇区存储数据,对使用环境要求高,不适合在潮湿环境下使用,同时防震抗摔能力差,不适合在震动环境使用,机械硬盘在跌落时,磁头与磁盘片容易因冲击、惯性导致接触碰撞而产生物理损坏。而固态硬盘主要由主控器件和闪存颗粒组成,不存在与机械硬盘类似的任何机械部件,因此即使在高速移动或发生侧翻的情况下也不会影响正常使用,防震抗摔能力强,就算发生意外震荡或碰撞,也不容易损坏。
2、数据传输速度
机械硬盘的传输速度(这里主要指连续读/写)一般不超过160MB/s,通常约为120MB/s。
SATA3.0固态硬盘的传输速度一般可达500MB/s~560MB/s,PCIe3.0×4 NVMe固态硬盘的传输速度可达3500MB/s,PCIe4.0×4 NVMe固态硬盘的传输速度可达7000MB/s~7500MB/s。
在随机读/写(IOPS)性能方面,机械硬盘更是远远比不上固态硬盘。
因此在数据传输速度方面,机械硬盘被固态硬盘直接秒杀。
3、噪音
机械硬盘在工作时whatsapp官网,需要马达通过转轴(主轴)带动磁盘片高速旋转,因而不可避免地带来一定的噪音。
固态硬盘无机械传动结构,工作时不会产生噪音,属于静音产品。
4、功耗
机械硬盘的功耗高于固态硬盘的功耗,尤其在待机功耗方面,固态硬盘可以将待机功耗降低到毫瓦(mW)级别。
由于固态硬盘具有极高的性能,从单位功耗产生的性能来衡量,固态硬盘是高性能、低功耗的节能产品,更适合数据中心的使用定位。
5、外形尺寸
常见的机械硬盘有2.5寸和3.5寸两种规格形式,有一定的重量。日常家用的机械硬盘采用SATA接口协议,企业级硬盘也有采用SAS接口协议的。
固态硬盘除了有2.5寸规格形式之外,还有更为小巧的M.2形式以及BGA芯片形式。
1.5 按用途分类的机械硬盘
如果按照用途来划分,可以将机械硬盘划分为消费级(日常家用/办公)普通硬盘、NAS专用硬盘、监控专用硬盘、企业级和服务器硬盘。
从耐用性来比较,消费级机械硬盘
消费级机械硬盘推荐西部数据蓝盘、东芝P300系列、希捷酷鱼系列等;NAS专用硬盘推荐西部数据红盘、希捷酷狼系列等;监控专用硬盘推荐西部数据紫盘、希捷酷鹰、东芝监控硬盘、海康威视监控硬盘;西部数据、东芝、希捷也都有相应的企业级和服务器硬盘产品。
二、选购机械硬盘的指南
机械硬盘是精密设备,目前只有几个头部品牌在做机械硬盘,而且这几个品牌目前也都在发展固态硬盘业务。这几个头部品牌为西部数据、东芝、希捷。
在选购机械硬盘之前,一定要思考清楚这两个问题:
第一个问题要求自己对机械硬盘和固态硬盘的特点有所了解,以及明确自己对硬盘的使用需求;第二个问题要求自己对机械硬盘的类型和相关规格、性能有所了解,同时要结合自己的使用需求来进行选择。
选购机械硬盘的指南主要体现在以下几点。
1、根据自己的使用需求选择硬盘。如果要挑选一个硬盘用作系统盘或者要求传输速度快的硬盘,毫无疑问应该选择固态硬盘。如果对传输速度没有要求,只用于存储大量数据、游戏资料等,那么可以选择一个合适的机械硬盘作为仓库盘。
2、如果需要机械硬盘装游戏,或者经常备份照片、视频素材、设计文档等,那么优先选择垂直式机械硬盘。例如选择7200转的东芝P300系列机械硬盘,性能强,稳定性好,寿命长。
3、如果只是需要一个存储大量影视资料的仓库盘,平时又不会频繁读写,那么可以考虑轻薄一些的大容量叠瓦式机械硬盘,叠瓦式机械硬盘通常比垂直式机械硬盘要便宜一些,例如西部数据蓝盘、希捷酷鱼的大容量叠瓦式机械硬盘。
该不该购买叠瓦式机械硬盘?
叠瓦式机械硬盘的优劣势都比较明显,但是也不要对叠瓦式机械硬盘鄙夷不屑,“存在即合理”,有些使用场景进行选择叠瓦式机械硬盘足够满足使用需求了。如果经常进行大量数据读写,那么建议购买垂直式机械硬盘。
4、基于硬件安装规格来选择3.5寸的机械硬盘还是2.5寸的机械硬盘,以及要看机械硬盘的厚度有没有要求。
5、对于NAS用户或监控用户,建议购买专用硬盘,在耐用性方面更有匹配。
三、机械硬盘推荐消费级(日常家用/办公)机械硬盘
消费级(日常家用/办公)机械硬盘主要推荐西部数据蓝盘、东芝P300系列、希捷酷鱼系列。为游戏盘打造的机械硬盘可以选择西部数据的黑盘系列。
1)西部数据蓝盘
2)西部数据黑盘
3)东芝P300系列
4)希捷酷鱼系列
NAS专用硬盘
NAS专用硬盘推荐西部数据红盘、希捷酷狼/酷狼Pro系列、东芝N300系列。
存储印象:【硬核攻略】有哪些好用的NAS专用硬盘推荐?西部数据红盘 | 希捷酷狼 | 东芝N300系列监控专用硬盘
监控专用硬盘推荐西部数据紫盘、希捷酷鹰、东芝监控硬盘、海康威视监控硬盘。
1)西部数据紫盘
2)希捷酷鹰系列硬盘
3)东芝监控硬盘
4)海康威视监控硬盘
企业级和服务器硬盘
有关企业级和服务器硬盘知识及产品推荐,请阅读:
存储印象:【硬核攻略】什么是企业级硬盘(机械硬盘)?有什么企业级硬盘值得推荐?西部数据 | 东芝 | 希捷银河系列四、机械硬盘选购的一些注意事项
在这里,分享一些关于机械硬盘选购的注意事项。
1、选择多少的转速的硬盘?
普通用户容易忽略硬盘的转速,不知道选择哪种转速的硬盘最好。
硬盘转速是指硬盘内马达(电机)主轴的旋转速度,一般用硬盘磁盘片在一分钟内所能完成的最大转数来表示,即硬盘转速以每分钟多少转来表示,单位是转/每分钟,英文缩写为PRM(Revolutions per minute)。
硬盘转速越快,表明硬盘寻找文件的数据也就越快,转速在很大程度上决定了硬盘的读写速度。硬盘转速越快,性能越强,相比低转速的硬盘,更适合安装系统和游戏,但是也更耗电,噪音也更高一些。如果大容量的机械硬盘只用来存储视频、照片、影视等数据文件,平时并不会被频繁读写,对读写速度又要求不高,那么选择性价比高的5400RPM机械硬盘比较实用。
家用、办公用的消费级普通硬盘常见有5400RPM、7200RPM两种转速whatsapp网页版,追求性能的用户首选高转速的机械硬盘,现在笔记本电脑基本让固态硬盘取代了,而在台式机中还见到用作看副盘/备份盘的机械硬盘。
服务器用的SCSI机械硬盘的转速基本可达10000RPM,甚至高达15000RPM,性能自然比消费级普通硬盘高很多。
2、如何辨别垂直式和叠瓦式机械硬盘?
如果想买垂直式机械硬盘而不想购买到叠瓦式机械硬盘,有哪些实用方式与技巧呢?
硬盘厂家一般不会将垂直式(PMR)或叠瓦式(SMR)在产品标签或包装上标写出来,用户可以在购买之前向厂家客服咨询机械硬盘是垂直式的还是叠瓦式的。
除此之外,用户可以按照以下方法辨别机械硬盘是垂直式的还是叠瓦式的。
从缓存找答案
叠瓦式(SMR)机械硬盘在改写数据时,需要事先将临近磁道被影响的数据搬运到一个临时存放的地方,这个地方就是硬盘的缓存,这就要求叠瓦式(SMR)机械硬盘的缓存相比垂直式(PMR)机械硬盘的缓存要大。叠瓦式(SMR)机械硬盘配置较大的缓存,常见为128MB或256MB,而垂直式(PMR)机械硬盘的缓存一般是32MB或64MB。但是单从硬盘缓存判断是否为叠瓦式(SMR)机械硬盘,对4TB及以上大容量的机械硬盘就不那么灵了,因为大容量的垂直式(PMR)机械硬盘也有采用246MB缓存的。
从容量找答案
在目前技术条件下,垂直式机械硬盘可以轻松地将单盘做到1.6TB容量,1TB容量的机械硬盘是没有必要采用叠瓦磁记录技术来做成叠瓦式机械硬盘的。而在2TB及2TB以上容量大小的机械硬盘,采用叠瓦磁记录技术比较合适,成本会更低,在购买时需要关注这方面的信息。
从厚度找答案
在相同容量的条件下,叠瓦式机械硬盘比垂直式机械硬盘在厚度上更薄一些。垂直式在容量上要做得更大,通常会考虑叠加多一些垂直式磁盘片,因此会增加硬盘的厚度。不过,这仅供参考,不是必然选项。