تفاوت هارد CMR و SMR چیست و کدام را بخریم؟

وقتی به جدول مشخصات دو هارد ۸ ترابایتی از یک برند و با نرخی نزدیک به هم نگاه می‌کنید، تفاوت چندانی با هم ندارند؛ اما در عمل یکی انتقال چندصد گیگابایت فایل را با سرعتی ثابت به اتمام می‌رساند و دیگری بعد از چند دقیقه کار، به نفس‌نفس بیفتد. دلیل این تفاوت معمولاً مربوط به معیاری است که روی جعبه جعبه کمتر دیده می‌شود: فناوری ضبط داده.

CMR و SMR دو روش متفاوت برای چیدن گزارش‌ها روی پلاتر هارد هستند. هیچ‌کدام ذاتاً خوب یا بد نیست؛ هر کدام برای نوع خاصی از استفاده طراحی شده است. مشکل وقتی پیش می‌آید که انتظارات کاربر از هارد با فناوری آن جور درنیاید. حاصل در بهترین حالت کندی است و در بدترین حالت، دردسر جدی در NAS و RAID.

قاعده کلی ساده است: هرچه هارد بیشتر بازنویسی شود، CMR ارزش بیشتری پیدا می‌کند. هرچه داده‌ها بیشتر «یک‌بار نوشته و بارها خوانده» شوند، SMR منطقی‌تر می‌شود.

CMR همان روشی است که هاردها سال‌ها با آن کار کرده‌اند. دلیل اعتبار آن هم پیچیدگی فنی نیست، بلکه سادگی است.

CMR مخفف Conventional Magnetic Recording به معنای ضبط مغناطیسی متداول است. در این روش، ترک‌های داده روی پلاتر کنار هم قرار می‌گیرند و هیچ هم‌پوشانی‌ای با یکدیگر ندارند. شبیه یک بزرگراه چندبانده است که هر خودرو در لاین خودش حرکت می‌کند.

وقتی بخشی از یک فایل تغییر می‌کند، هد مستقیماً سراغ همان ترک می‌رود و آن را بازنویسی می‌کند. ترک‌های مجاور دست‌نخورده باقی می‌مانند. همین رفتار ساده باعث می‌شود کارایی CMR در شرایط مختلف قابل‌پیش‌بینی باشد.

اگر در مشخصات قدیمی‌تر به عبارت PMR برخوردید، گیج نشوید. توشیبا بیان داده فناوری‌ای که پیش‌تر با نام PMR شناخته می‌شد، در روز جاری در مقایسه با SMR معمولاً CMR نامیده می‌شود.

مزیت اصلی، سرعت ثابت در کارهای سنگین است.
در هارد CMR هر ترک جای مستقلی دارد. برای تغییر یک فایل، فقط همان ترک بازنویسی می‌شود و نیازی به جابه‌جا کردن ترک‌های کناری نیست. به همین دلیل سرعت هارد از ابتدا تا انتهای کار تقریباً ثابت می‌ماند.

این مزیت در چنین کارهایی به چشم می‌آید:

محدودیت اصلی، نرخ بالاتر است.
چون ترک‌ها روی هم قرار نمی‌گیرند، روی هر پلاتر (صفحه گرد داخل هارد) گزارش‌ها کمتری جا می‌شود. حاصل این است که هارد CMR معمولاً کمی گران‌تر از مدل SMR هم‌ظرفیت خود است.

SMR برای حل یک مسئله مشخص ساخته شده است: جا دادن شرح بیشتر روی همان سطح فیزیکی، بدون صعود چشمگیر هزینه تولید.

SMR مخفف Shingled Magnetic Recording است. واژه Shingle به سفال‌های پشت‌بام اشاره دارد؛ همان سفال‌هایی که هر کدام بخشی از سفال قبلی را می‌پوشانند.

هد هارد دو کار انجام می‌دهد: نوشتن و خواندن. هنگام نوشتن، هد نواری پهن‌تر از نوار لازم برای خواندن را اشغال می‌کند.

SMR از همین تفاوت استفاده می‌کند. هر ترک تازه کمی روی ترک قبلی نوشته می‌شود و فقط لبه باریکی از ترک قبلی بیرون می‌ماند، شبیه سفال‌های شیروانی که روی هم چیده می‌شوند. همین لبه باریک برای خواندن شرح کافی است.

در برآیند ترک‌های بیشتری روی هر پلاتر جا می‌شود. به این مشخصه «تراکم سطحی» یا Areal Density می‌گویند. تراکم بیشتر یعنی ظرفیت بالاتر و نرخ کمتر برای هر ترابایت.

دوباره سراغ سفال‌های پشت‌بام برویم. فرض کنید یکی از سفال‌های ردیف وسط شکسته و باید عوض شود. نمی‌توان آن را تنها بیرون کشید، چون سفال ردیف بعدی رویش قرار گرفته است. باید ردیف‌های بعدی را هم برداشت، سفال نو را گذاشت و بعد همه را دوباره سر جایشان چید.

هارد SMR هم همین مشکل را دارد. چون ترک‌ها روی هم قرار گرفته‌اند، تغییر دادن داده‌ها یک ترک بدون دست زدن به ترک‌های بعدی ممکن نیست. هارد ناچار است چند ترک را بخواند، کنار بگذارد و دوباره بنویسد. در خروجی یک تغییر کوچک به چند برابر کار تبدیل می‌شود.

سازندگان برای اینکه کاربر این کندی را حس نکند، از یک ترفند استفاده کرده‌اند. بخش کوچکی از هارد به روش معمولی و بدون هم‌پوشانی ساخته می‌شود تا نقش انبار موقت را داشته باشد. نام این بخش Media Cache است.

روند کار این‌طور است:

این روش در استفاده معمولی به‌خوبی جواب می‌دهد. مشکل زمانی پیش می‌آید که هارد فرصت بیکاری پیدا نکند.

یک باجه پست را در نظر بگیرید. کارمند بسته‌ها را تحویل می‌گیرد، روی میز می‌گذارد و هر وقت خلوت شد، آن‌ها را مرتب می‌کند. اگر صف مشتری‌ها تمام نشود، میز پر می‌شود و کارمند ناچار است هم‌زمان هم بسته تحویل بگیرد و هم بسته‌های قبلی را مرتب کند. خروجی، کند شدن صف است.

در هارد SMR هم دقیقاً همین اتفاق می‌افتد. اگر چندصد گیگابایت فیلم را یک‌جا کپی کنید، هزاران فایل کوچک بریزید یا فایل‌های قبلی را مدام تغییر دهید، انبار موقت پر می‌شود. از این لحظه هارد باید هم داده‌ها به‌روز را بنویسد و هم داده‌ها قبلی را جابه‌جا کند. به همین دلیل، کپی‌ای که با سرعت خوب ابتدا شده بود، ناگهان به کسری از سرعت اولیه می‌رسد.

تفاوت این دو فناوری را نباید محدود به یک عدد دانست. اصلی‌ترین تفاوت هارد CMR و SMR در رفتار هنگام نوشتن و بازنویسی دیده می‌شود.

این تصور رایج که SMR در همه شرایط کندتر است، درست نیست. وسترن دیجیتال در مستندات خود تبیین داده است که خواندن داده در SMR از نظر اصول کلی مشابه CMR انجام می‌شود. تماشای فیلم یا باز کردن آلبوم عکس از یک هارد SMR، تفاوت محسوسی با CMR ندارد.

در نوشتن ترتیبی، مثل کپی یک فایل ویدیویی بزرگ روی هاردی که هنوز خالی است، SMR هم معمولاً کارایی قابل‌قبولی دارد. اختلاف زمانی آشکار می‌شود که نوشتن طولانی شود یا داده‌ها در بخش‌های مختلف هارد مدام تغییر کنند. توشیبا نیز اثر SMR بر سرعت را به‌طور خاص در نوشتن تصادفی مداوم برجسته می‌داند.

به همین دلیل، برای مقایسه این دو فناوری نمی‌توان یک عدد ثابت برحسب مگابایت بر ثانیه بیان کرد. مدل هارد، میزان فضای خالی، الگوی نوشتن و مدت زمان کار، هر کدام برآیند را تغییر می‌دهند.

از روی فناوری ضبط نمی‌توان درباره عمر هارد حاصل گرفت. مثلا سیگیت صراحتاً بیان کرده که بیشتر شدن تراکم در SMR الزاماً به معنای نزول دوام یا قابلیت اطمینان نیست.

عمر واقعی هارد به عوامل دیگری وابسته است: کیفیت مکانیکی، میزان Workload Rating، دما، لرزش، تعداد دفعات روشن و خاموش شدن و کلاس محصول. یک هارد NAS مخصوص کار شبانه‌روزی، چه CMR باشد و چه SMR، در شرایط سخت دوام بیشتری از یک هارد دسکتاپ معمولی دارد.

از نظر امنیت داده، تفاوتی میان این دو فناوری وجود ندارد. ریسک واقعی SMR در دو موقعیت خاص است.

راه‌حل هر دو مشکل یکی است: بکاپ. قانون 3-2-1 هنوز بهترین نسخه جدید را ارائه می‌دهد: سه نسخه جدید از داده، روی دو رسانه متفاوت و یک ادیشن خارج از محل. هاردی که تنها محل نگهداری شرح مهم باشد، چه CMR باشد و چه SMR، در برابر خطر محافظت نشده است.

پرسش درست این نیست که کدام فناوری بهتر است. پرسش درست این است: این هارد قرار است چه کاری انجام دهد؟

این همان جایی است که SMR بهترین بازده خود را مشخص می‌کند. مجموعه فیلم، آلبوم عکس خانوادگی، موسیقی و پروژه‌های تمام‌شده یک‌بار روی هارد کپی می‌شوند و بعد فقط خوانده می‌شوند. ضعف SMR در بازنویسی، در این سناریو تقریباً بی‌اهمیت است و صرفه‌جویی در هزینه هر ترابایت به چشم می‌آید.

اگر آرشیو شما فعال است و فایل‌ها مدام اضافه، حذف یا جابه‌جا می‌شوند، CMR انتخاب راحت‌تری خواهد بود.

بکاپ ماهانه یا هفتگی که حجم اصلاحات آن کم است، روی هر دو نوع هارد به‌خوبی انجام می‌شود. اما بکاپ جامع و حجیمی که هر شب بازنویسی می‌شود، دقیقاً همان کاری است که کش SMR را پر می‌کند. برای این شرایط، هارد CMR گزینه بهتری است.

اگر HDD نقش درایو دوم شما را دارد و قرار است فیلم و فایل در آن ذخیره شود، هر دو فناوری کار شما را راه می‌اندازند. در این حالت، نرخ و مدل، تعیین‌کننده‌تر از CMR یا SMR بودن هارد است.

پاسخ این بخش نه CMR است و نه SMR؛ پاسخ SSD است. ویندوز و برنامه‌ها مدام فایل‌های کوچک را می‌خوانند و می‌نویسند و هیچ هارد مکانیکی، تجربه‌ای نزدیک به SSD ارائه نمی‌دهد.

بازی‌های به‌روز هم با حجم بالا و آپدیت‌های چندده‌گیگابایتی، مرتب بازنویسی می‌شوند. اگر ناچارید کتابخانه بازی‌ها را روی HDD نگه دارید، CMR گزینه راحت‌تری است. با این حال، برای بازی‌هایی که اجرا می‌کنید، SSD در زمان لودینگ تفاوت چشمگیری ایجاد می‌کند.

فایل‌های Cache، Proxy، رندرهای موقت و ویرایش‌های مختلف یک پروژه، دائماً ساخته، تغییر داده و پاک می‌شوند. این الگوی کاری با ماهیت SMR سازگار نیست. برای پروژه‌های در حال انجام، از SSD یا CMR استفاده کنید. SMR را برای بایگانی پروژه‌های تمام‌شده نگه دارید.

در NAS چندکاربره، RAID پرترافیک و به‌ویژه ZFS، انتخاب CMR تقریباً بدیهی است. وسترن دیجیتال بیان داده است که نوشتن‌های تصادفی و پیوسته در فرایند Resilver در ZFS، فرصتی برای عملیات داخلی DM-SMR باقی نمی‌گذارند. این شرکت سری‌های WD Red Plus و WD Red Pro را که مبتنی بر CMR هستند، برای این شرایط پیشنهاد می‌کند.

با این حال، حکم «SMR در NAS ممنوع است» بیش از حد کلی است. برخی مدل‌های WD Red معمولی که از DM-SMR استفاده می‌کنند، برای NASهای سبک خانگی و اداری کوچک عرضه شده‌اند؛ یعنی جایی که بار کاری اصلی، بکاپ خانگی، اشتراک‌گذاری فایل و آرشیو است. در این کاربرد، پیش از تهیه حتماً فهرست سازگاری سازنده NAS را تحلیل کنید.

در DVR و NVR، معیار اصلی CMR یا SMR بودن نیست؛ معیار اصلی این است که هارد مخصوص نظارت تصویری باشد یا نه. دوربین‌ها ویدیو را به‌صورت جریان‌های تقریباً ترتیبی ضبط می‌کنند و این الگو با SMR هم سازگار است.

تعداد دوربین‌ها، میزان Workload، پشتیبانی از کار ۲۴ ساعته و توصیه سازنده دستگاه ضبط، در این انتخاب مهم‌تر هستند.

دیتابیس و ماشین مجازی تقریباً تمام الگوهایی را دارند که SMR از آن‌ها گریزان است: نوشتن تصادفی، فایل‌های کوچک و تحولات پیوسته. برای این کاربردها، CMR سازمانی یا SSD انتخاب درست است.

بله، و این تفاوت برای خریداریار اهمیت دارد. بیشتر هشدارهایی که درباره SMR شنیده‌اید، به نوع اول مربوط می‌شوند.

در DM-SMR کنترلر خود هارد مدیریت ترک‌ها، کش و جابه‌جایی داده‌ها را انجام می‌دهد. سیستم‌عامل آن را مانند یک هارد معمولی می‌بیند و کاربر از عملیات پشت صحنه خبر ندارد. تقریباً تمام هاردهای SMR مصرفی، از جمله مدل‌های اکسترنال، در این گروه قرار می‌گیرند.

در HM-SMR سیستم میزبان، یعنی سیستم‌عامل، فایل‌سیستم و نرم‌افزار، مسئول مدیریت Zoneها و ترتیب نوشتن است. وسترن دیجیتال این هاردها را برای آرشیوهای عظیم، ذخیره‌سازی ابری و دیتاسنترها معرفی می‌کند. این هاردها جایگزین مستقیم هارد معمولی در کامپیوتر یا NAS خانگی نیستند و به زیرساخت سازگار نیاز دارند.

نوع سومی هم با نام Host-Aware وجود دارد که حد وسط این دو است، اما در بازار مصرفی تقریباً با آن روبه‌رو نمی‌شوید.

CMR را برای جایی بخریداری که هارد زیر فشار نوشتن قرار می‌گیرد؛ مانند NAS، RAID، پروژه‌های کاری، بکاپ‌های سنگین و پرتکرار، و انتقال دائمی فایل.

SMR را برای جایی در نظر بگیرید که داده‌ها یک‌بار نوشته می‌شوند و بعد فقط خوانده می‌شوند؛ مانند آرشیو فیلم، عکس، موسیقی و بکاپ‌های سبک. در این سناریو، صرفه‌جویی در هزینه هر ترابایت یک امتیاز واقعی است.

برای ویندوز، برنامه‌ها، بازی‌ها و دیتابیس، سراغ SSD بروید.

و در هر حالت، تصمیم نهایی را مطابق شماره مدل و دیتاشیت رسمی بگیرید، نه مطابق نام سری یا توصیه کلی فروش‌رسانینده.

بسته به مدل، هر دو حالت ممکن است. وسترن دیجیتال خبر داده است که داخل قاب‌های اکسترنال این شرکت ممکن است هارد CMR یا SMR قرار گرفته باشد. هاردهای اکسترنال پرظرفیت ارزان‌بها، به‌ویژه مدل‌های ۲.۵ اینچی، در بسیاری از موارد از SMR استفاده می‌کنند. برای اطمینان، شماره مدل هارد داخلی را با CrystalDiskInfo پیدا کنید.

نه به‌طور مفصل. کش بزرگ‌تر فقط زمان رسیدن به نقطه افت سرعت را عقب می‌اندازد و ساختار هم‌پوشان ترک‌ها را تغییر نمی‌دهد. به همین دلیل، یک بنچمارک کوتاه ممکن است رفتار واقعی هارد در کپی‌های طولانی را نشان ندهد.

تنها روش مطمئن، شماره مدل دقیق به‌همراه دیتاشیت رسمی سازنده است. بقیه نشانه‌ها، از رنگ برچسب گرفته تا ظرفیت و ارزش، می‌توانند گمراه‌کننده باشند.

معمولاً بله. هارد SMR تقریباً خالی، فضای بیشتری برای جابه‌جایی و مرتب‌سازی داده‌ها دارد. با پر شدن هارد و پراکنده شدن داده‌ها، کار فریمور دشوارتر می‌شود. البته میزان دقیق این اثر به مدل هارد بستگی دارد و عدد ثابتی برای آن وجود ندارد.

انتظار معجزه نداشته باشید. دیفرگ خودش حجم زیادی عملیات نوشتن ایجاد می‌کند، یعنی دقیقاً همان کاری که SMR در آن ضعیف است. اگر هارد به دلیل استفاده نامناسب کند شده است، دیفرگ ریشه مشکل را برطرف نمی‌کند.

خیر. فناوری ضبط در سطح سخت‌افزار و فریمور تعیین می‌شود و با نرم‌افزار یا تغییر تنظیمات قابل تغییر نیست. تنها کاری که از دست شما برمی‌آید، سپردن کاری متناسب با توانایی‌های هارد SMR به آن است.

نوشته تفاوت هارد CMR و SMR چیست و کدام را بخریم؟ اولین بار در فروش‌رسانیگاه اینترنتی سازگار. پدیدار شد.

سوالات متداول

چرا تفاوت هارد CMR و SMR چیست و کدام را بخریم؟ اهمیت دارد؟

این موضوع به دلیل اطلاعات و کاربردهای مرتبط، مورد توجه کاربران قرار گرفته است.

تفاوت هارد CMR و SMR چیست و کدام را بخریم؟ چیست؟

در این مطلب اطلاعات، جزئیات و نکات مرتبط با تفاوت هارد CMR و SMR چیست و کدام را بخریم؟ بررسی شده است.

مهم‌ترین نکات درباره میشود چیست؟

جزئیات مهم و نکات قابل توجه درباره میشود در متن مقاله بررسی شده است.