راهنمای نحوه انتخاب هاردیسک SMR یا CMR

درایوهای ضبط مغناطیسی معمولی (CMR) داده ها را روی هارد دیسک در مسیرهایی می نویسند که همپوشانی ندارند. ضبط مغناطیسی شینگل (SMR) به آهنگ‌ها اجازه می‌دهد با هم همپوشانی داشته باشند. که منجر به تراکم داده‌های بالاتر، اما زمان خواندن و نوشتن کندتر در مقایسه با درایوهای CMR می‌شود.
از سال ۲۰۱۵، سازندگان هارد دیسک نوع جدیدی از درایو را تولید کرده اند: SMR. که داده های بیشتری را در هر دیسک ذخیره می کند اما در مقایسه با روش ذخیره سازی معمولی، به نام CMR. دارای اشکالاتی است. هر نوع مزایا و معایبی دارد – بیایید تفاوت هارد دیسک های SMR در مقابل CMR نگاهی بیندازیم.

دو روش مختلف برای ذخیره داده ها روی دیسک

هارد دیسک‌ها داده‌ها را در «تراک‌ها» ذخیره می‌کنند. که مسیرهای دایره‌ای هستند که معمولاً در حلقه‌های متحدالمرکز روی سطوح بالا و پایین صفحه دیسک سخت قرار دارند. هر واحد دیسک سخت می‌تواند حاوی صفحات متعددی باشد که به درایو اجازه می‌دهد اطلاعات بیشتری را ذخیره کند.

در حالی که درایوهای SMR ظرفیت را با هزینه کمتر افزایش می دهند (زیرا درایوها می توانند از پلاترهای کمتری نسبت به یک درایو CMR با همان ظرفیت استفاده کنند). نحوه کار آنها با جریمه سرعت نیز همراه است. وقتی داده‌ها را در یک درایو SMR کپی می‌کنید، درایو به‌طور موقت داده‌ها را در یک ناحیه کش مخصوص ذخیره می‌کند و بعداً از زمان بی‌حرکتی استفاده می‌کند تا آن‌ها را در مناطق شینگل‌شده روی بشقاب سازمان‌دهی کند. نوشتن‌های طولانی و پایدار با جریمه‌های سرعت مواجه می‌شوند. زیرا اگر حافظه پنهان پر شود، هر بار که درایو SMR بخشی از آهنگ قبلی را بازنویسی می‌کند، باید داده‌های زیربنایی «جزئی تحت پوشش» را نیز بخواند و دوباره بنویسد. بنابراین درایوهای SMR می توانند به طور چشمگیری کندتر از درایوهای CMR عمل کنند.

عملکرد آهسته SMR در سال‌های ۲۰۲۰ و ۲۰۲۱ زمانی که مردم متوجه شدند که تولیدکنندگان درایوهای SMR را بدون برچسب‌گذاری (هم در هارد دیسک‌های اکسترنال و هم در درایوهای داخلی) به فروش می‌رسانند، به بحث و جدل منجر شد و احتمالاً یک محصول پایین‌تر را بدون هشدار به مشتریان می‌فروشند. برخی از این شکایات حتی منجر به توافقی ۲.۷ میلیون دلاری با وسترن دیجیتال در سال ۲۰۲۱ شد.

CMR

PMR یا Perpendicular Magnetic Recording روشی است که در آن مغناطیس به صورت افقی و عمودی روی پلاترها قرار می گیرد. PMR جانشینی برای LMR یا Longitudinal Magnetic Recording است و چگالی داده سه برابر بیشتر از LMR را ارائه می‌دهد, هد خواندن / نوشتن برای این امر بهینه شده است و موقعیت عمودی هم به این امر کمک می‌کند. این روش برای اینکه بتوان بیش از ۷۵۰ گیگابایت اطلاعات را در هارددیسک‌های معمولی ۳.۵ اینچی نوشت توسعه داده شده است. با PMR می‌توان مستقیما در مکان ذخیره سازی نهایی داده‌ها را روی دیسک سخت نوشتن؛ بدون اینکه داده‌ها ابتدا روی دیسک سخت بازنویسی شوند.

SMR

SMR داده‌ها را با استفاده از همپوشانی می‌نویسد. بنابراین هد نوشتن بسیار نزدیک به وب قبلی می‌نویسد، به طوری که قابل خواندن باقی می‌ماند. با این حال داده‌های لاین پایینی بازنویسی می‌شوند، به این معنا که ممکن است بعد از یک فرآیند ضبط موفق؛ لاین بعدی دوباره نوشته شود. اگر همه چیز به طور مطلوب پیش نرود؛ این بازنویسی ادامه پیدا می‌کند که باعث می‌شوند فرآیند نوشتن به شدت کند شود. با این حال، مزیت این فناوری این است که تراکم ذخیره سازی در مقایسه با PMR افزایش پیدا کرده است.

علاوه بر حافظه کش کنترلر استاندارد، هارددیسک‌های SMR همچنین دارای یک حافظه کش روی دیسک و در تراک‌های خارجی هستند. اینجاست که فناوری PMR وارد عمل می‌شود. بعد از ضبط، داده‌ها در اسرع وقت از کنترلر به ناحیه SMR منتقل می‌شوند. از یک طرف؛ این فرآیند در نهایت باعث صرفه جویی در فضا می‌شود؛ اما تفاوت بزرگی را با فناوری CMR نشان می‌دهد:

اگر حافظه کش روی دیسک سریع تر پر شود؛ قبل از اینکه کنترلر بتواند داده‌ها را به ناحیه SMR منتقل کند، قبل از ذخیره مجدد داده‌های جدید، ابتدا باید حافظه کش را خالی یا بازنویسی کرد. به همین دلیل؛ با وجود فایل‌های بزرگ، ممکن است سرعت انتقال بعد از مقدار مشخصی از داده؛ کاهش پیدا کند؛ چون حافظه کش پر شده است و باید دوباره پاک شود.

چه زمانی استفاده از SMR یا CMR منطقی است؟

هارددیسک‌های SMR اگر در درجه اول به عنوان روش ذخیره سازی داده خالص استفاده شوند یا قرار باشد از یک هارددیسک بزرگ برای کامپیوتری که اطلاعات در آن ذخیره شده است استفاده کنید، ظرفیت ذخیره سازی بیشتری را نسبت به CMR‌ها که از مصرف انرژی بالاتری برخوردارند را ارائه می‌دهند و به همین دلیل از این نوع هاردها برای آرشیو و بایگانی استفاده می‌شود. اساسا اگر قرار باشد هارددیسک به طور مداوم و دائمی عملیاات نوشتن را انجام دهد، هارددیسک‌های SMR چندان مناسب نیستند؛ زیرا این امر می‌تواند منجر به سرریز حافظه کش شود. در این حالت قطعا باید از یک هارددیسک با روش ضبط CMR استفاده شود.

هنگامی داده‌ها باید با سرعت بالا انتقال داده شوند و یا مقدار زیادی از اطلاعات ذخیره شوند، هارددیسک‌های CMR انتخاب خوبی هستند. این گزینه انتخاب خوبی برای استریم‌های موسیقی و پردازش تصویر برای استفاده در سرورهای NAS هستند.

پس آیا SMR بد است؟ کدام نوع درایو را باید انتخاب کنم؟ یا هارد دیسک های SMR در مقابل CMR

اینکه SMR بد است یا نه یک تماس ذهنی است. اگر حجم زیادی از فضای ذخیره‌سازی را با پول کمتر می‌خواهید و از جریمه‌های مربوط به عملکرد مهم نیست، درایو SMR ممکن است انتخاب خوبی برای شما باشد. به طور معمول، هزینه یک درایو SMR 16 ترابایتی کمتر از یک درایو CMR با ظرفیت ۱۶ ترابایت است. اگر از درایو برای پشتیبان گیری گاه به گاه تک دیسک استفاده می کنید، درایو SMR ممکن است خوب باشد.

خوشبختانه، برخی از تولیدکنندگان مانند سیگیت شروع به انتشار آنلاین داده‌هایی کرده‌اند که به وضوح نشان می‌دهد کدام درایوها در خط تولیدشان از فناوری SMR یا CMR استفاده می‌کنند. اگرچه اکثر آنها هنوز وقتی آنها را از خرده‌فروشی خریداری می‌کنید به‌طور واضح برچسب SMR یا CMR را نمی‌زنند.

 در نتیجه: SMR برای ذخیره داده و CMR برای فرآیندهای نوشتن مکرر

هر دو فناوری SMR و CMR توجیه و حوزه کاربردی خاص خود را دارند. مهمتر از همه؛ اگر می‌خواهید هارددیسک‌های بزرگ با هزینه کمتری و معمولا با مصرف برق کمتری داشته باشید؛ به هاردهای SMR اعتماد کنید. برای فعالیت‌های دائمی نوشتن و انتقال مقدار زیادی از داده‌ها با سرعت بالا (یعنی وقتی که سرعت انتقال داده‌های حجیم مهم است) هارددیسک‌های CMR گزینه بهتری هستند.