1956年，IBM的向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350RAMAC，磁存储技术就一直是信息存储的重要成员之一。IBM350RAMAC的磁头可以直接移动到碟片上的任意位置，从而实现随机存储。容量只有区区5MB，一共使用了50个直径为24英寸的碟片，但在那个时代，一般人根本用不起，都是NASA、各大银行或其他牛X机构才有资格消费的高科技产品。

由于过于体积大且一吨多重，效率十分低下，在1968年，IBM公司提出了“温彻斯特”技术。“温彻斯特”技术是通过密封而且固定磁盘，磁头悬浮在盘片上面而不与磁盘接触来实现对磁存储技术的重大改革。而在5年以后，1973年IBM公司才成功推出基于“温彻斯特”技术的硬盘。到现在为止我们所用的硬盘大多仍是采用这种技术。

磁头技术是磁存储技术中非常重要的技术，那时候的磁头采用的还是铁磁性物质，敏感度很差。到1979年，IBM公司又发明了薄膜磁头，进一步改进了磁存储技术。到80年代末期，IBM公司研发出了一种MR磁阻磁头，使得磁头在读取数据时十分敏感而且迅速。由于这种磁头的出现，磁盘的密度可以被大大提高。

在1991年，MR磁头技术被应用到了3.5寸硬盘中，使得普通的3.5寸硬盘的容量达到了1GB。接着巨磁阻磁头GMR技术的出现使得普通硬盘的容量达到了80GB。这些都是IBM公司的杰出贡献。除了磁头技术，还有一些技术推动了磁存储的发展，如盘片技术等。这些技术一起使得我们现在所用的移动硬盘的容量越来越大，读写速度越来越快。到2002年Intel公共研发出了串行ATA技术，即S-ATA标准。S-ATA标准使得硬盘和电脑的其他部件更好的结合在一起，进一步推动了硬盘的使用和发展。

2004年，东芝垂直记录微硬盘的出现，标志着垂直磁记录（PMR）技术正式走入商业化阶段。磁记录介质由传统的纵向磁记录（LMR）向垂直磁记录的转变是磁记录发展历史的一个重要变革。在纵向磁记录方式下，当记录密度提高到一定程度时，磁记录单元之间可能会产生一定的干扰，降低了读取信号的精确性，随着磁记录密度的增加到一定程度，会产生超顺磁现象。所谓超顺磁现象，就是由于磁记录的记录单元尺寸过于小，其热扰动效应已经足以覆盖其磁信号，这时磁记录介质将会在宏观上等同于失去磁性，造成信号无法读取。而垂直磁记录采用柱形结构，可以提供相当于传统的环形磁头2倍的磁场，使垂直磁存储方式可以使用更小的存储颗粒，提高存储的密度。而且较窄的交换场和尖锐的写入过渡区提高了垂直磁记录的读写信噪比，使信号稳定性和读写性能都有很大的提高。

与纵向磁记录方式比较我们可以发现：在采用纵向磁记录的时候，比特1和比特0位相邻的时候，两个相邻的磁存储颗粒会以同级相对的形式排列，这种情况下，两个磁存储颗粒互相排斥，如果外界环境改变，遇到高温或强磁环境，存储颗粒就会不稳定，容易丢失数据。但是在垂直磁记录中，磁存储颗粒垂直于磁盘，这时磁存储颗粒之间的影响变的很小，即使出现上述情况，磁存储颗粒之间的磁极会首尾相接，变得更加稳定。而且这种排列方式使得磁存储颗粒之间更加紧密，存储的数据大大增加。

叠瓦写入的概念是使用更宽的磁头，大量的重叠写入信道。因为这些重叠写入，最终的存储信道要比传统的写入方法得到的信道窄很多。虽然这种写入方法使写入过程复杂化了，但是对读取操作没有任何限制，而且随机读取过程和传统的硬盘驱动一样。由于叠瓦写入使用更强大的写入场，能够在理论上达到2Tb/in2的存储容量。但是有一个巨大的缺点就是任意位置的数据更新变得很困难，只能按顺序的单一方向的写入。因此，如果不从开始就重新写入，单一的信号或者某一位置的信号的更新变得不可能。这是叠瓦写入被用户一直诟病的主要原因。

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机械硬盘叠瓦式和垂直式优缺点

所谓的垂直式硬盘就是以“垂直磁记录技术”（PMR）的机械硬盘，它是04年东芝推出的一种技术，并一直沿用至今，其优点就是随机读写快，寿命长等。而叠瓦式硬盘就是采用了“叠瓦式磁记录技术”（SMR）的机械硬盘，它的出现主要是厂家为了提高机械硬盘容量而开发的一种新技术。（注：SMR严格来说也是采用的PMR，属于PMR的进一步发展

很常见的一个误区是PMR和SMR的混淆，由于SMR叠瓦技术会令机械硬盘的随机读写性能雪上加霜，很多情况下厂商并不愿将其明确标识出来，反而是用PMR这样的名词来打掩护。而与PMR相对应的乃是LMR，以及新技术HAMR热辅助磁记录和MAMR微波辅助磁记录两种路线，分别由希捷和西数/东芝优先选用。）

我们知道，机械硬盘如果想要提升容量，只有两种方法，一种方法就是提高单碟片容量，对于垂直式硬盘单碟片最大容量只能做到大约1.6TB，对于提高单碟片容量来说，已经是遇到技术瓶颈了。另一种就是增加碟片数量，也就是我们常听到的“单碟”、“双碟”的机械硬盘，指的就是机械硬盘中碟片的数量，但是硬盘内部空间毕竟是有限的，不可能无止境的一直增加碟片，所以也遭遇瓶颈，于是就有了“叠瓦式磁记录技术”。

机械硬盘每一个碟片上会有很多记录着信息的磁道，为了不让数据产生干扰，所以轨道之间会存在间隙，间隙越小磁盘所容纳的信息也就越多，因为磁头相比磁道要窄，所有信息并不会写满整个磁道，这样工作的硬盘称之为垂直式机械硬盘。我们可以看到如下垂直式硬盘的原理图，无论是读写操作，即使写磁头再宽都不会影响到其它磁道的。

垂直式磁记录技术

而叠瓦式缩小磁道间的保护距离，将磁道重叠排列，可以不同缩小磁头的前提下大大提高存储密度，好处是单碟片容量可以做更大，但是弊端也十分明显，如下叠瓦式硬盘的原理图，数据磁道之间变窄了，读磁头因为小是不影响的，但是由于写磁头比较大，第一遍写入数据的时候，按照磁道的顺序依次写入是没有什么问题，如果想要改写中间某一条磁道的数据，就比较麻烦了，会影响到后一条磁道的数据，只有先将后一条磁道数据取出来暂时放入缓存中，再将缓存的信息重新写入磁道中，所以叠瓦式硬盘相比垂直式硬盘性能差不少。

叠瓦式磁记录技术

叠瓦式有点相当于房屋铺屋顶瓦片，磁道之间小幅重叠，这样存储密度自然就增加了，例如垂直式硬盘最大只能做到大约1.6TB，而叠瓦式能够做到这个基础上提高25%左右，这是叠瓦式的最大优势！但是叠瓦式磁记录技术牺牲的是稳定性和部分性能以及寿命！

叠瓦式硬盘主要的表现是数据写入性能，尤其是频繁擦写硬盘的数据，或者碎片化文件写入时候，会出现速度慢，还有可能出现突发性的掉速，严重的突发性掉速就会造成系统死机或者游戏卡死的问题。此外，叠瓦式硬盘由于改变了磁道的分布方式，因为叠瓦式擦除+覆写数据的操作需要磁头写入两次数据，需要先擦掉然后再写入，这样一来无疑是增加了硬盘的负载，让硬盘在工作的时候噪音更大，其寿命也会受到一定影响。

简单点说，垂直磁道机械盘是修正液，写错了字可以一个一个字改。

而叠瓦可以理解为修正带，但是修正带比本子的每一行宽，导致每次遮住这个字，会顺带把下一行的字也遮住，为了改这个字而不丢失其他数据，再改这个字前还要把其他没错的字誊写到本子其他地方，而改下一行字还会遮住下下一行，一直套娃，这就是写入放大了。当然，磁盘有分扇区，相当于字分段填写，最多把一段字重写，不会套娃到底。

因为每一行变窄了，所以一张纸上能写更多的字。

机械硬盘叠瓦式和垂直式哪个好？

综合上述，无疑是垂直式硬盘更好！

如何分辨垂直式和叠瓦式硬盘？

厂家并没有将垂直式（PMR）和叠瓦式（SMR）标注在硬盘标签上，所以我们无法从硬盘标签上获取信息，有些是说厚度其实也不准确，具体辨别硬盘是叠瓦式还是垂直式方法如下。

1、看容量

我们知道，垂直式是可以做到单碟约1.6TB容量，所以市面上1TB或者以下容量基本上都不是叠瓦式，所以选购1TB容量机械硬盘不用考虑是不是叠瓦式还是垂直式硬盘。

2、看缓存

一般来说，对于叠瓦式硬盘，厂家为了弥补性能缺陷，所以配备的缓存较大，通常是128MB或者256MB，而垂直式的缓存都比较小，一般是32MB或者64MB。但是从硬盘缓存辨别是否是叠瓦式有弊端，因为大容量的垂直式硬盘，例如4TB以上的容量，可能也采用的是256MB缓存。

3、看厚度

我们以希捷ST2000DM005和希捷ST2000DM006两款2TB硬盘型号为例，希捷ST2000DM005参数为2TB容量/256MB缓存/5400转速，叠瓦式，其厚度为20.2mm，而希捷ST2000DM006参数为2TB容量/64MB缓存/7200转速，垂直式，其厚度为26.11mm。能够看出相同的容量下，叠瓦式相比垂直式厚度更薄一些，不过只供参考。

叠瓦式的机械硬盘按常理是不推荐的，但是考虑到成本低，作为仓储盘使用还是可以的，但是并不适合频繁读写数据，如今我们的硬盘无疑会搭配一块固态硬盘，将常用的软件和游戏放入固态硬盘进行读写，而机械硬盘就放入资料、照片、电影还是没有问题的，但是注重机械硬盘的速度，千万不要入坑。