雖然現在固態硬碟憑藉低噪音和高效能而大行其道，但是機械硬碟價格低、容量大，非常適合作為儲存盤使用。不同引數的機械硬碟在實際工作表現上相差甚多，需要仔細參考比較。

問題中關於機械硬碟的快取，到底是越大還是越小越好？我的答案是同類型的機械硬碟快取越大越好，如果是轉速、磁記錄方式等引數不一樣的兩款硬碟，就需要具體分析判斷。問題中列舉的兩款硬碟，黑色的那款雖然快取小，但是更好一些。

圖中兩款西數硬碟相比較，同樣是1TB容量，藍盤的快取大小128MB，黑盤快取減半，只有64MB。而黑盤價格賣到499，藍盤只有329，價格相差甚多。這就出現一個奇怪的現象，按道理應該是價格貴的才會配置更大的快取顆粒，這裡卻變成大快取的硬碟價格反而更低！

本文將通過介紹機械硬碟的結構、快取的作用和其它引數對硬碟的影響來解答問題。

早在七十年代，IBM研發出容量為60MB的硬碟並將其代號定為“溫徹斯特”，這就是現代機械硬碟的鼻祖。現在無論是筆記本還是桌上型電腦使用的機械硬碟，其根本原理和溫徹斯特硬碟並無二致，所以機械硬碟又稱作溫氏硬碟。

機械硬碟內部由碟片、磁頭、轉軸、電機、磁頭控制器等組成，外部則由控制電路板（包含主控、快取、BIOS等晶片）、介面、外殼等組成。

大家知道計算機採用二進位制，所有資料均由0和1兩個數字排列而成，而機械硬碟的儲存主體是一張或數張表面塗滿磁性材料的碟片，通過磁粒子的N極代表0，S極代表1的方式就能實現資料的儲存和讀取。磁性材料的排列方式是一圈圈的同心圓，每一圈稱之為一個磁軌，為防止兩個磁軌在進行讀寫操作時相互受到影響，它們之間會有一定的保護距離。

這就是硬碟的基本結構和工作原理。

機械硬碟的快取使用的是DRAM顆粒，也就是動態隨機存取儲存器，其本質和電腦記憶體的顆粒是一樣的。

一般來說電腦中所有的資料都是儲存在硬盤裡的，使用時會先把需要的資料提取到記憶體裡面以供CPU計算。然而硬碟碟片的速寫速度和記憶體相差太多，這樣會拖慢系統整體效率，為解決這個問題，就在硬碟上加裝一顆快取顆粒，由主控進行控制。

快取硬碟相比碟片的讀寫速度要高出非常多，當需要往硬碟寫入資料時，資料會先匯入到快取，這個過程比較快，然後主控再把快取的資料慢慢寫入到硬盤裡，後面的程序不影響系統的工作效率。當有資料需要從硬碟提取時，主控也會先把資料提取到快取，並且會暫時儲存，當下一次再需要提取這份資料，就不需要在碟片尋找，而是直接從快取遞交給記憶體，效率同樣提高很多。

當然，讀寫的資料體積比較大時，快取很快被裝滿，那麼只能慢慢的在碟片上操作。實際表現就是往硬碟存東西時，一開始很快，但是到了某個節點速度突然就會降低很多，就是因為快取裝滿，只能以碟片的實際工作速度進行儲存，這種情況很常見。

上文中說快取的價格很貴，但是問題中給的兩款硬碟，反而是價格低的那一款快取更大，要了解這個問題，還需要先普及一下硬碟的磁記錄方式。

目前家用的普通硬碟有兩種磁記錄方式，PMR和SMR兩種，其實疊瓦式磁記錄也屬於垂直磁記錄的一種，只不過是出現的時間更靠後，就通常就以這兩種命名來區分。

全稱垂直磁記錄，這和以前的平面磁記錄方式相對應。平面磁記錄中，碟片上磁粒子的N和S極是水平排列的，為了在單位面積上儲存更多的資料，工程師們想到可以把磁粒子的垂直過來，這樣不就有了更多的空間嗎，這就是垂直磁記錄的原理。

全稱疊瓦式磁記錄，隨著使用者資訊量的增長，硬碟的容量逐漸又變得捉襟見肘起來，為了再增加儲存密度，工程師又想到另一個方法，縮小每一條磁軌的距離。

前文說過磁軌之間為防止相互影響，都會設定保護距離，SMR是將這些保護距離重疊起來，使用者形象的將其稱之為疊瓦盤。當然不是所有保護距離全部重疊，而是每隔部分磁軌再設定緩衝距離。當需要修改某一磁軌的資料是，由於沒有保護距離旁邊磁軌必然受到影響，這時候就將這一磁軌的資料先放到緩衝區，等需要修改的磁軌資料完成後再把緩衝區的資料存放會原位置。

如此一來，一次寫入操作變成了讀取寫入再寫入，為應對讀寫壓力，廠商只好將快取容量提高！

瞭解完這兩種磁記錄方式，就很容易能解決為什麼便宜的硬碟反而有大容量快取的問題，SMR磁軌密度高，單位面積下能做到更大容量，即使加大快取也能做到成本降低，而且由於SMR硬碟的特性，廠商也不得不加大快取。

SMR硬碟原本是用來擴充套件硬碟容量的上限，然而硬碟廠商把這種技術逐漸用到了1T這種基礎容量的硬碟上面，問題中藍盤的型號WD10SPZX就是一款SMR硬碟。

但是SMR硬碟有兩個缺陷：

第一就是SMR硬碟在寫入操作時，會先將附近磁軌的資料讀取然後重寫，這樣勢必會造成效能低下，而且相比PMR一次直接寫入，SMR硬碟的操作時間更長，長此以往還會影響硬碟的壽命。

第二由於附近磁軌的資料也會被重寫，在寫入之前會先儲存在快取裡，上文中說過快取資料沒電就會丟失。如果進行寫入操作是遭遇突然斷電，不但正在寫入的資料丟失，附近磁軌的來不及寫回去，也會跟著一塊丟失！通俗來說就是儲存檔案時碰到斷電，不但儲存的檔案沒了，在以前儲存好的檔案也會一起損壞而無法識別。

當一塊新的空白SMR硬碟在寫入資料時，這時候還沒有關係，但隨著儲存的資料增加，再寫入資料時就會碰到上述的兩個問題。另一塊黑盤WD10SPSX是PMR硬碟，這種硬碟就沒有SMR的缺陷，雖然價格貴一些，但是更可靠，效能也更強。

除了筆記本硬碟之外，桌上型電腦3.5英寸的硬碟一樣存在這樣的選擇，就目前的情況來看，SMR硬碟的缺點還無法克服。如果你買一塊硬碟就是為了做“倉庫盤”使用，裡面儲存電影、照片或什麼資料，存好之後就不再刪除修改，只會用來讀取，那麼SMR硬碟還可以選擇，甚至由於它更便宜，還是一個很好的選擇。如果硬碟用來裝系統、掛BT等，資料常常更改或刪除，最好使用PMR硬碟。

個人更推薦你選擇PMR硬碟，就是問題中列舉的黑盤。

廠商不會在硬碟引數上標註到底採用哪一種磁記錄方式，即使購買時問客服也不見得能得到準確資訊。最靠譜的方法就是詢問硬碟廠商，問其要想購買硬碟的技術資料，這樣得到的答案最準確。

我這裡有一份熱心網友整理的多種硬碟的引數表，其中包括磁記錄方式是哪一種，需要的話可以發給你地址。

上文中說過資料是存放在由磁粒子排列而成的一圈圈磁軌中，由磁頭進行讀寫操作，由於磁頭對碟片的操作時間相對固定，那麼碟片的旋轉速度就顯得尤為重要。更快的轉速使得訪問時間縮短，提高資料讀寫效率，硬碟的效能也隨之提高。

不過這也會帶來副作用，速度越快，振動就越大，溫度也會升高。還有電機的功率也要增大。在臺式機上倒無所謂，而在講究便攜和續航的筆記上這些問題就比較突出，所以一般筆記本硬碟的轉速在5400RPM。

隨著液態軸承電機等新技術的加入，電機壽命、抗震能力和發熱都能很好的控制，在相對高階的筆記本硬碟上也會採用7200RPM。問題中的黑盤定位在藍盤之上，轉速也更高。

硬碟的快取大小很重要，更大的快取可以提高硬碟的工作效率，不過影響硬碟的引數還有很多，相對來說快取並不在首要位置。

由於SMR硬碟的特性，此類硬碟大都配備大容量的快取，如果操作環境不適合用這種硬碟，一定要注意區分，不能被大快取吸引。

越大越好

快取的大小與速度是直接關係到硬碟的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬碟整體效能。當硬碟存取零碎資料時需要不斷地在硬碟與記憶體之間交換資料，如果有大快取，則可以將那些零碎資料暫存在快取中，減小外系統的負荷，也提高了資料的傳輸速度。

硬碟的快取主要起三種作用：

一是預讀取。當硬碟受到CPU指令控制開始讀取資料時，硬碟上的控制晶片會控制磁頭把正在讀取的簇的下一個或者幾個簇中的資料讀到快取中，當需要讀取下一個或者幾個簇中的資料的時候，硬碟則不需要再次讀取資料，直接把快取中的資料傳輸到記憶體中就可以了，由於快取的速度遠遠高於磁頭讀寫的速度，所以能夠達到明顯改善效能的目的。

二是對寫入動作進行快取。當硬碟接到寫入資料的指令之後，並不會馬上將資料寫入到碟片上，而是先暫時儲存在快取裡，然後傳送一個“資料已寫入”的訊號給系統，這時系統就會認為資料已經寫入，並繼續執行下面的工作，而硬碟則在空閒（不進行讀取或寫入的時候）時再將快取中的資料寫入到碟片上。雖然對於寫入資料的效能有一定提升，但也不可避免地帶來了安全隱患——如果資料還在快取裡的時候突然掉電，那麼這些資料就會丟失。對於這個問題，硬碟廠商們自然也有解決辦法：掉電時，磁頭會藉助慣性將快取中的資料寫入零磁軌以外的暫存區域，等到下次啟動時再將這些資料寫入目的地。

三是臨時儲存最近訪問過的資料。有時候，某些資料是會經常需要訪問的，硬碟內部的快取會將讀取比較頻繁的一些資料儲存在快取中，再次讀取時就可以直接從快取中直接傳輸。快取就像是一臺計算機的記憶體一樣，在硬碟讀寫資料時，負責資料的儲存、寄放等功能。這樣一來，不僅可以大大減少資料讀寫的時間以提高硬碟的使用效率。同時利用快取還可以讓硬碟減少頻繁的讀寫，讓硬碟更加安靜，更加省電。

所以同種型別的硬碟，快取越大，效能越強。