垂直磁记录（PMR）在提升数据密度的同时保持良好随机访问性能，适合高频读写；叠瓦式磁记录（SMR）通过重叠磁道提高密度但显著降低随机写入性能，适用于冷数据存储；热辅助磁记录（HAMR）借助激光加热实现超高密度，理论容量达单盘20TB，随机读取接近PMR水平，但成本与可靠性仍在优化。当前主流选择仍以PMR为主，SMR用于大容量归档，HAMR面向高端企业应用，未来趋势是融合高密度与可接受性能的技术演进。
机械硬盘（HDD）的数据密度和随机访问性能受其采用的记录技术直接影响。随着存储需求增长，厂商不断改进磁记录方式以提升容量与效率。目前主流的记录技术包括传统纵向磁记录（LMR）、垂直磁记录（PMR）、叠瓦式磁记录（SMR）以及热辅助磁记录（HAMR）。这些技术在数据密度和随机访问性能方面各有特点。
垂直磁记录（PMR）提升数据密度并保持良好随机性能
PMR是当前大多数机械硬盘的基础技术，取代了早期的纵向磁记录（LMR）。它通过将磁化方向从盘片平面改为垂直于表面，显著提高磁道密度和面密度。
- 数据密度：相比LMR，PMR使单位面积可存储的数据量提升近三倍，支持单碟1TB以上的容量。
- 随机访问性能：由于磁道之间保留足够间距，读写头定位稳定，寻道时间和延迟较低，适合频繁读写的场景如操作系统盘或数据库应用。
PMR在性能与容量之间实现了较好平衡，是高性能HDD的首选方案之一。
叠瓦式磁记录（SMR）大幅提升密度但牺牲随机写入性能
SMR通过部分重叠磁道的方式增加记录密度，像屋顶瓦片一样排列，从而在相同物理空间内写入更多数据。
- 数据密度：比PMR高出25%~30%，广泛用于大容量归档和冷数据存储设备。
- 随机访问性能：由于磁道重叠，修改某一磁道会影响相邻磁道，必须进行“读-改-写”操作，导致随机写入延迟显著增加。
SMR硬盘通常分为三种类型：设备管理型（DM-SMR）、主机感知型（HM-SMR）和主机托管型（HA-SMR），其中只有设备管理型对用户透明，其余需系统配合优化。不适用于高频率随机写入场景，如虚拟机或日志服务。
热辅助磁记录（HAMR）突破密度极限但尚未完全成熟
HAMR利用激光加热磁介质，使其在写入时更容易磁化，冷却后保持高稳定性，从而实现更小的磁化单元和更高密度。
- 数据密度：理论面密度可达每平方英寸5 Tb/in²以上，是PMR的5倍以上，支持单盘10TB+甚至20TB容量。
- 随机访问性能：物理结构与PMR类似，寻道机制未发生根本变化，因此随机读取性能接近PMR；但由于新增激光控制模块，启动和响应略有延迟。
HAMR仍处于商业化初期，成本较高，且长期可靠性有待验证，目前主要用于企业级大容量存储阵列。
不同记录技术的实际选择建议
根据使用场景合理选择硬盘技术至关重要：
- 需要高频随机读写（如服务器、NAS主盘）——优先选用PMR硬盘。
- 用于冷数据备份或流媒体归档——可考虑SMR硬盘以节省成本。
- 追求极致容量且预算充足——关注支持HAMR的新一代企业级产品。
基本上就这些。技术演进方向是在不大幅牺牲性能的前提下持续提升密度，未来可能结合HAMR与SMR优化变种，进一步拓展HDD生命周期。
