Zapotrzebowanie na coraz większe pojemności dysków twardych stale rośnie. Producenci dysków HDD sięgają po nowe technologie pozwalające na zwiększenie gęstości zapisu danych na powierzchni talerzy. Jedną z takich technologii jest SMR, czyli Shingled Magnetic Recording. W niniejszym artykule wyjaśnimy, czym jest SMR, jak działa, jakie niesie ze sobą korzyści oraz jakie ma ograniczenia.
Czym jest SMR?
SMR to technika zapisu magnetycznego wykorzystywana w dyskach twardych (HDD), która pozwala na znaczne zwiększenie gęstości zapisu danych na powierzchni talerza dysku. Nazwa pochodzi od angielskiego słowa shingled, czyli dachówkowaty, ponieważ sposób zapisu przypomina układanie dachówek na dachu.
W tradycyjnych dyskach HDD stosuje się metodę zapisu o nazwie PMR (Perpendicular Magnetic Recording) lub CMR (Conventional Magnetic Recording), gdzie ścieżki danych nie zachodzą na siebie i są zapisane obok siebie z minimalnym odstępem. W SMR natomiast ścieżki są zapisywane w taki sposób, że częściowo zachodzą na ścieżkę poprzednią, przypominając układanie nakładających się na siebie dachówek.
Dzięki temu nakładaniu się ścieżek możliwe jest zapisanie większej ilości danych na tym samym obszarze talerza, przekładając się na wyższą pojemność dysku przy zachowaniu jego fizycznego rozmiaru.
Jak działa technologia SMR?
Wyobraźmy sobie dach pokryty dachówkami, gdzie każda dachówka zachodzi na część poprzedniej. Tak samo w technologii SMR każda kolejna ścieżka zapisu częściowo zachodzi na ścieżkę wcześniej zapisaną. Dzięki temu możliwe jest zmniejszenie odstępów między ścieżkami i zapisanie ich większej liczby na powierzchni talerza.
Ta metoda umożliwia zwiększenie gęstości zapisu, ale jednocześnie wpływa na sposób odczytu i zapisu danych. W przeciwieństwie do tradycyjnego zapisu CMR, gdzie każda ścieżka jest zapisywana i odczytywana niezależnie, w SMR modyfikacja jednej ścieżki wymaga często przepisywania całego bloku ścieżek, więc może spowalniać operacje zapisu.
Z tego powodu dyski SMR najlepiej sprawdzają się w zastosowaniach, gdzie zapis danych jest raczej sekwencyjny, a operacje losowego zapisu są stosunkowo rzadkie. Przykłady takich zastosowań to archiwizacja danych czy backup, gdzie dane są najczęściej dopisywane, a nie ciągle modyfikowane.
Zalety technologii SMR
Do najistotniejszych zalet technologii SMR zalicza się:
Wyższa pojemność dysków
Dzięki zastosowaniu nakładających się ścieżek możliwe jest zwiększenie pojemności dysków przy zachowaniu ich rozmiaru fizycznego. Dyski SMR oferują więc więcej gigabajtów danych na jednym talerzu w porównaniu z tradycyjnymi dyskami CMR, podkreślając portal Usługi Informatyczne Gdańsk.
Niższy koszt na gigabajt
Większa pojemność oznacza, że koszt przechowywania jednego gigabajta danych jest niższy, a jest to istotne w przypadku dużych archiwów danych czy rozwiązań typu cold storage.
Energooszczędność
Większa gęstość zapisu może przyczynić się do zmniejszenia liczby talerzy i głowic w dysku o tej samej pojemności, przekładając się na niższe zużycie energii i mniejszą emisję ciepła.
Wady i ograniczenia SMR
Choć technologia SMR oferuje wiele korzyści, nie jest pozbawiona wad, które wpływają na jej zastosowanie w różnych scenariuszach:
Wydajność zapisu losowego
W dyskach SMR zapis losowy jest wolniejszy niż w dyskach CMR. Ponieważ ścieżki zachodzą na siebie, aby zmodyfikować jedną ścieżkę, konieczne jest przepisywanie większego bloku danych, powodując opóźnienia. Takie informacje można znaleźć w analizie DataCare.com.pl.
Problemy z kompatybilnością
Nie wszystkie systemy i aplikacje dobrze współpracują z dyskami SMR. Szczególnie w macierzach RAID lub systemach NAS mogą pojawić się problemy z wydajnością i niezawodnością, jeśli system nie jest przystosowany do obsługi tej technologii.
Mniejsza przewidywalność wydajności
W zależności od sposobu użytkowania dysku i charakteru operacji zapisowych, wydajność może się wahać i być mniej przewidywalna niż w tradycyjnych dyskach.
Gdzie stosuje się dyski SMR?
Dyski z zapisem SMR są wykorzystywane przede wszystkim tam, gdzie wymagana jest duża pojemność i niski koszt przechowywania danych, a prędkość zapisu nie jest najważniejsza. Typowe zastosowania to:
- Archiwa danych
- Backup i kopie zapasowe
- Przechowywanie danych multimedialnych (filmy, zdjęcia)
- Systemy cold storage, gdzie dane są rzadko modyfikowane
W miejscach, gdzie liczy się szybki, często wykonywany zapis, np. w bazach danych, serwerach NAS czy macierzach RAID, dyski SMR mogą się nie sprawdzić, ponieważ ich wydajność zapisu jest niższa.
SMR a CMR – najważniejsze różnice
Dyski HDD można podzielić ze względu na technologię zapisu na:
- CMR (Conventional Magnetic Recording), czyli tradycyjne zapisywanie ścieżek obok siebie bez zachodzenia
- SMR (Shingled Magnetic Recording), gdzie ścieżki zachodzą na siebie
| Cecha | SMR | CMR |
|---|---|---|
| Gęstość zapisu | Wyższa | Niższa |
| Prędkość zapisu losowego | Niższa | Wyższa |
| Koszt na GB | Niższy | Wyższy |
| Zastosowanie | Archiwizacja, backup | Serwery, NAS, aplikacje wymagające szybkiego zapisu |
Kontrowersje i problemy związane z SMR
Technologia SMR wzbudza czasem kontrowersje, zwłaszcza gdy producenci nie informują użytkowników o zastosowaniu tej metody w swoich dyskach. Przykładowo, firma Western Digital opublikowała listę dysków, które wykorzystują SMR i które mogą nie sprawdzić się w określonych zastosowaniach, zwłaszcza w macierzach RAID i systemach NAS, gdzie wymagana jest wysoka wydajność zapisu. Jak podaje serwis Benchmark.pl, użytkownicy, którzy tego nie wiedzieli, doświadczyli spadków wydajności i problemów z kompatybilnością.
Jak rozpoznać dysk SMR?
Nie zawsze jest łatwo zidentyfikować, czy dany model dysku HDD wykorzystuje technologię SMR, ponieważ producenci nie zawsze umieszczają tę informację w specyfikacji. Najlepiej sprawdzać oficjalne źródła i recenzje lub korzystać z list udostępnianych przez producentów i niezależne serwisy zajmujące się testowaniem dysków - rekomenduje Wikipedia.
Podsumowanie
Technologia SMR to interesujące rozwiązanie pozwalające na zwiększenie pojemności dysków twardych poprzez układanie ścieżek zapisu w sposób dachówkowaty. Dzięki temu dyski mogą oferować większą pojemność przy niższym koszcie. Bez wątpienia jest to korzystne dla użytkowników poszukujących tanich rozwiązań do archiwizacji danych.
Jednak SMR wiąże się z pewnymi ograniczeniami, przede wszystkim mniejszą wydajnością zapisu losowego i możliwymi problemami z kompatybilnością w bardziej wymagających zastosowaniach. Dlatego przed zakupem dysku z technologią SMR warto dobrze przemyśleć, do czego dysk będzie wykorzystywany i czy jego charakterystyka będzie pasować do naszych potrzeb.
Bibliografia
- Wikipedia, Shingled magnetic recording, https://pl.wikipedia.org/wiki/Shingled_magnetic_recording [dok.el.], Data publikacji: 2022.04.12, Data odczytu: 2025.07.24
- Klinika Danych, Wzrost pojemności dysków HDD – technologie zapisu magnetycznego, https://klinikadanych.pl/artykuly/wzrost-pojemnosci-dyskow-hdd-technologie-zapisu-magnetycznego [dok.el.], Data publikacji: b.d., Data odczytu: 2025.07.24
- Usługi Informatyczne Gdańsk, Dyski CMR vs SMR – różnice, podobieństwa i zastosowania, https://uslugi-informatyczne.gdansk.pomorskie.pl/blog/dyski-cmr-vs-smr-roznice-podobienstwa-i-zastosowania [dok.el.], Data publikacji: 2024.06.21, Data odczytu: 2025.07.24
- DataCare, Różnice między technologiami PMR i SMR w dyskach twardych, https://datacare.com.pl/roznice-miedzy-technologiami-pmr-i-smr-w-dyskach-twardych/ [dok.el.], Data publikacji: b.d., Data odczytu: 2025.07.24
- Benchmark.pl, WD ukrywał informacje o słabszych HDD. Producent przyznaje się do błędu i obiecuje poprawę, https://www.benchmark.pl/aktualnosci/western-digital-publikuje-liste-slabszych-dyskow-hdd-z-zapisem-sm.html [dok.el.], Data publikacji: 2020.04.27, Data odczytu: 2025.07.24
Zaloguj się