CMR- vs. SMR-Festplatten: Was ist anders und was ist besser?

An den Grundlagen der mechanischen Laufwerkstechnologie hat sich seit der Auslieferung der ersten Festplatte über Gabelstapler nicht viel geändert. Heutzutage sind moderne Festplatten hinsichtlich ihrer Verfeinerung und Innovation den frühen Systemen um Lichtjahre voraus, insbesondere im Hinblick auf die Miniaturisierung.

CMR- (konventionelle Magnetaufzeichnung) und SMR-Laufwerke (Shingled Magnetic Recording) stellen zwei verschiedene Möglichkeiten dar, diese mikroskopisch kleinen Datenbits in ein Festplattengehäuse zu packen. Wenn Sie verstehen, wie jeder Ansatz funktioniert, können Sie den Antriebstyp auswählen, der Ihren Anforderungen am besten entspricht.

Die Grundlagen mechanischer Festplatten

Mechanische Festplatten sind Speichergeräte, die rotierende Scheiben (Platten) verwenden, die mit einem magnetischen Material beschichtet sind, um Daten zu speichern. Diese Festplatten verwenden Leseköpfe und Schreibköpfe, kleine elektromechanische Arme, die über der Oberfläche der Platten schweben, um auf die auf den Festplatten gespeicherten Daten zuzugreifen und diese zu manipulieren.

Wenn Daten auf eine mechanische Festplatte geschrieben werden, magnetisiert der Lese-/Schreibkopf winzige Bereiche auf der Oberfläche der Platten, um die Daten darzustellen. Selbst wenn die Festplatte ausgeschaltet ist, behalten diese magnetisierten Bereiche ihre Ladung und können zum späteren Abrufen der Daten verwendet werden. Wenn die Festplatte eingeschaltet wird, beginnen sich die Platten zu drehen und der Lese-/Schreibkopf bewegt sich an die entsprechende Stelle auf den Platten, um auf die Daten zuzugreifen.

CMR vs. SMR

Es gibt zwei Arten mechanischer Festplatten: CMR-Festplatten und SMR-Festplatten.

Die CMR-Technologie verwendet separate Spuren, um Daten auf der Magnetplatte zu speichern. Jede Spur ist ein konzentrischer Kreis auf dem Plattenteller, und der Lese-/Schreibkopf der Festplatte kann unabhängig auf jede Spur zugreifen. Dies ermöglicht schnelle Lese- und Schreibgeschwindigkeiten, da der Kopf schnell zwischen den Spuren wechseln kann, um auf verschiedene Daten zuzugreifen.

SMR-Festplatten hingegen überlappen die Spuren auf der Magnetplatte, um eine hohe Speicherkapazität zu ermöglichen. Diese Überlappung wird als „Schindelbildung“ bezeichnet, da sie der Verlegung von Dachziegeln ähnelt.

Um Daten auf eine SMR-Festplatte zu schreiben, muss der Kopf zunächst die vorhandenen Daten in der überlappenden Spur löschen, was langsamer sein kann als das Schreiben auf eine CMR-Festplatte. Außerdem muss sich der Kopf nacheinander durch die Spuren bewegen, um auf Daten zuzugreifen, anstatt zwischen den Spuren springen zu können, was sich ebenfalls auf die Leistung auswirken kann..

Vor- und Nachteile von CMR-Festplatten

Beide Festplattentypen haben ihre Vor- und Nachteile. Lassen Sie uns zunächst die Stärken und Schwächen von CMR-Laufwerken durchgehen:

CMR-Festplatten ermöglichen dem Lese-/Schreibkopf einen schnellen Wechsel zwischen den Spuren, was die Übertragungsraten im Vergleich zu anderen Festplattentypen verbessern kann.

CMR-Festplatten eignen sich gut für Aufgaben, die einen schnellen Datenzugriff erfordern, wie z. B. Spiele, Videobearbeitung und Datenübertragung.

CMR-Festplatten sind weit verbreitet und in verschiedenen Größen und Speicherkapazitäten erhältlich.

Die Datenwiederherstellung ist auf einem CMR-Laufwerk im Allgemeinen einfacher als auf einem SMR-Laufwerk, da sich die Spuren auf einem CMR-Laufwerk nicht überlappen, sodass jede Spur unabhängig gelesen werden kann.

Die Nachteile von CMR-Laufwerken sind folgende:

CMR-Laufwerke haben im Allgemeinen eine geringere Speicherdichte, was bedeutet, dass sie nicht so viele Daten im gleichen physischen Raum wie SMR speichern können.

Sie bieten nicht das gleiche Maß an Kosteneffizienz wie SMR-Laufwerke, da sie mehr physischen Platz benötigen, um die gleiche Datenmenge zu speichern.

CMR-Laufwerke eignen sich möglicherweise nicht so gut für den Einsatz in Situationen, in denen viele Daten geschrieben und neu geschrieben werden, da sie in diesen Situationen möglicherweise nicht so gut funktionieren wie SMR-Laufwerke.

Dies sind Verallgemeinerungen und die spezifische Leistung eines CMR- oder SMR-Laufwerks kann von einer Vielzahl von Faktoren abhängen, wie z. B. dem jeweiligen Hersteller (z. B. Samsung, Toshiba, Western Digital oder Seagate) und dem Modell (z. B. Ironwolf Pro, Red Plus, Red Pro oder Barracuda) des Laufwerks und die spezifische Arbeitslast, für die es verwendet wird. Daher ist es wichtig, sich auf die Nenndaten einzelner Laufwerke zu beziehen, anstatt sich nur auf diesen einen Faktor zu konzentrieren.

Vor- und Nachteile von SMR-Festplatten

SMR-Laufwerke bringen ihre ganz eigenen Vorteile und Nachteile mit sich. Die besten Aspekte der SMR-Technologie sind wie folgt:

SMR-Festplatten verfügen in der Regel über höhere Speicherkapazitäten als CMR-Festplatten gleicher Größe. Dies kann sie zu einer guten Wahl für Benutzer machen, die viel Speicherplatz benötigen, beispielsweise für große Mediensammlungen oder Backup-Zwecke.

SMR-Festplatten sind in der Regel günstiger als CMR-Festplatten derselben Größe, was sie für Benutzer attraktiver macht, die ihren Speicherplatz bei kleinem Budget maximieren möchten..

Auf der negativen Seite des Bewertungsbogens:

Um Schreibvorgänge auf einer SMR-Festplatte durchzuführen, muss der Schreibkopf zunächst die vorhandenen Daten in der überlappenden Spur löschen. Dies kann langsamer sein als das Schreiben auf eine CMR-Festplatte, insbesondere bei großen Dateien.

Der Kopf muss sich nacheinander durch die Datenspuren bewegen, um auf Daten auf einer SMR-Festplatte zuzugreifen, anstatt zwischen den Spuren springen zu können. Dies kann sich auf die Leistung bei Aufgaben auswirken, die einen schnellen Zugriff auf das Laufwerk erfordern, wie z. B. Spiele, Videobearbeitung und Datenübertragung.

Einige Systeme (z. B. bestimmte Linux-Distributionen ) sind möglicherweise nicht mit SMR-Festplatten kompatibel. Überprüfen Sie daher unbedingt die Spezifikationen Ihres Systems, bevor Sie eine SMR-Festplatte kaufen.

SMR-Festplatten sind eine gute Wahl für Benutzer, die viel Speicherplatz benötigen und bereit sind, für einen niedrigeren Preis auf etwas Schreibgeschwindigkeit und Leistung zu verzichten. Dies macht SMR-Festplatten zu einer attraktiven Option für die Archivierung großer Datenmengen.

Was ist für bestimmte Anwendungsfälle besser: CMR oder SMR?

Es ist schwierig, eine pauschale Aussage darüber zu treffen, ob CMR- oder SMR-Festplatten besser sind, da dies letztendlich von Ihrem spezifischen Anwendungsfall und Ihren Prioritäten abhängt.

CMR-Festplatten bieten im Allgemeinen schnellere Lese- und Schreibgeschwindigkeiten im Vergleich zu SMR-Festplatten. Dies kann für Aufgaben wichtig sein, die eine hohe Leistung erfordern, wie z. B. Spiele, Videobearbeitung und Datenübertragung. Bei anderen Aufgaben wie der allgemeinen Dateispeicherung oder alltäglichen Computeraufgaben kann der Leistungsunterschied jedoch unbedeutend sein.

SSDs (Solid State Drives ) sind für diesen Zweck deutlich besser als CMR-Festplatten. Wir empfehlen dringend, dass jeder eine SSD als primäres Betriebssystem und Anwendungslaufwerk verwendet. Dies dient nicht nur der reinen Leistung, sondern auch dem energieeffizienten Stromverbrauch, insbesondere in Leerlaufzeiten, wenn die Festplatten ständig rotieren müssen, um schnell zu reagieren.

SMR-Festplatten verfügen in der Regel über höhere Speicherkapazitäten als CMR-Festplatten gleicher Größe. Dies kann sie zu einer guten Wahl für Benutzer machen, die viel Speicherplatz benötigen, beispielsweise für große Mediensammlungen oder für Backup-Zwecke. Wenn Sie nach einer externen Festplatte zur Datenspeicherung suchen, ist es wahrscheinlich am besten, nach einem SMR-Modell zu suchen..

SMR-Festplatten sind in der Regel viel günstiger als CMR-Festplatten gleicher Größe, was sie für Benutzer attraktiver macht, die ihren Speicherplatz bei kleinem Budget maximieren möchten.

Der dritte Anwärter: PMR

PMR steht für „Perpendicular Magnetic Recording“. Bei einer PMR-Festplatte sind die magnetischen Partikel auf der Festplatte senkrecht zur Festplattenoberfläche angeordnet und nicht wie bei älteren Technologien parallel dazu. Dies ermöglicht eine höhere Datendichte und die Speicherung von mehr Daten auf der Festplatte. PMR ist heute die am häufigsten in Festplatten verwendete Technologie.

CMR ähnelt PMR, weist jedoch weniger Schichten magnetischer Partikel auf der Scheibe auf. Dies führt zu einer geringeren Speicherdichte als PMR und ermöglicht typischerweise schnellere Lese- und Schreibgeschwindigkeiten.

Mit anderen Worten: PMR-Laufwerke sind sozusagen der Mittelweg zwischen CMR- und SMR-Laufwerken. Dies macht sie zu einer guten Wahl, wenn Sie nicht die Geschwindigkeit eines CMR oder den absoluten Speicher eines SMR-Laufwerks benötigen, sondern eher den Sweet Spot dazwischen. Beispielsweise können PMR-Laufwerke eine gute Wahl für die Einrichtung eines Heim-NAS-Servers (Netzwerkspeicher ) sein, bei dem die Höchstgeschwindigkeit aufgrund der Grenzen der Wi-Fi-Technologie kein wichtiger Faktor ist.

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