LMR, PMR, CMR y SMR - cómo se escriben los datos en un HDD y por qué es importante

Rubén Castro, 30 diciembre 2020

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Los discos duros HDD llevan muchos años entre nosotros, sin embargo, las tecnologías que utilizan han ido evolucionando a lo largo del tiempo. A continuación, vamos a ver las tecnologías más habituales y las ventajas e inconvenientes que tienen unas y otras.

Cómo funcionan los discos duros

Los discos duros almacenan información polarizando pequeños imanes o celdas. Como sabrás, todos los imanes tienen un polo Norte y un polo Sur. El cabezal de escritura de un HDD coloca esos pequeños imanes para reflejar el código binario. Por ejemplo, un imán norte-sur podría significar 1 y un imán sur-norte significa 0.

Dicho esto, existen diferentes técnicas con las que podemos orientar dichos imanes.

LMR

Los primeros discos duros usaban una grabación magnética longitudinal (Longitudinal Magnetic Recording o LMR). Esto quiere decir que los imanes se colocaban de manera plana sobre los discos del HDD.

PMR

Colocar los imanes de manera plana ocupa mucha superficie en los discos y poco después se colocó los imanes de manera vertical o perpendicular al disco. De esta manera surgieron los discos PMR o Perpendicular Magnetic Recording.

Lógicamente esto mejoró mucho la densidad de almacenamiento, sin embargo, provocó un problema. Como se puede ver en la imagen de arriba, el cabezal de escritura usa un campo magnético que afecta a más de una pista del disco. Y para solucionar este problema existen dos métodos diferentes de discos PMR:

CMR

Los primeros discos PMR convencionales tenían un espacio de protección entre las pistas para evitar que se sobrescribieran las pistas adyacentes. Estos discos PMR pasaron a llamarse CMR (Conventional Magnetic Recording) cuando se inventaron los discos SMR (Shingled Magnetic Recording).

Por tanto, CMR es lo mismo que PMR

SMR

A diferencia de los discos CMR, los discos SMR (Shingled Magnetic Recording o grabación magnética por estratos) no tienen espacio de protección. Como el cabezal de escritura es más ancho que una sola pista, significa que cuando se escriben datos en un disco duro SMR, los datos deben escribirse de forma secuencial para que el cabezal de escritura no destruya los datos de las pistas que se superponen.

Por supuesto, muchos sistemas operativos y de archivos no están acostumbrados a estar restringidos a escribir secuencialmente en los discos duros. Como resultado, es necesario crear una capa de gestión o de traducción para tomar las escrituras aleatorias y convertirlas en escrituras secuenciales.

Esto supone que un aumento de capacidad, pero una disminución de rendimiento de unos 220 MB/s (CMR) a menos de 150 MB/s (SMR).

Qué discos duros elegir

  • Como ya hemos visto, los discos duros SMR son más lentos que las variantes CMR similares.
  • Además, muchos fabricantes de NAS recomiendan huir de los discos SMR por su menor integridad de datos. Al tener pistas superpuestas plantean bastantes problemas a la hora de reconstruir sistemas RAID, ya que surgen problemas de paridad de datos que pueden provocar pérdidas de datos.
  • Como punto positivo, los discos SMR pueden tener mayor capacidad.

Conclusiones

  • A día de hoy todos los discos duros del mercado funcionan con la tecnología de grabación perpendicular PMR.
  • La tecnología PMR tradicional (con un espacio de seguridad entre pistas) pasó a llamarse CMR.
  • La tecnología SMR no cuenta con el espacio de seguridad entre pistas, por lo que tiene mayor densidad de datos, pero tiene un menor rendimiento y su uso en NAS está desaconsejado.

Fuentes

  1. storagereview.com
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