什么是硬盘纠错码 （ECC）？

什么是硬盘纠错码 （ECC）？

现代机械硬盘使用纠错码 （ECC） 来确保数据可读，即使写入过程不完美。

机械硬盘通过磁电荷存储信息，虽然磁头非常准确，但它们偶尔会“翻转”电荷。换句话说，磁头无法写入电荷或错误地写入电荷。如果没有纠错，数据损坏将非常普遍。解决方案：除了用户的数据外，机械硬盘的每个扇区都包含有关数据的信息，这使得机械硬盘控制器可以在将不正确的数据传输到计算机之前对其进行更正。

纠错是如何防止数据损坏

ECC 最简单的形式是基本的冗余写入周期：相同的数据写入两次或更多次。如果数据的一个副本有错误，控制器可以通过引用其他副本来更正它。

虽然简单的冗余可以保护数据，但在规模上并不实用。如果您的机械硬盘为每个文件写入两个副本，则只有其总容量的一半可用，而写入文件所需的时间是原来的两倍。ECC 不是写入多个数据副本，而是使用数学公式来识别和纠正错误。 大多数现代硬盘使用Reed-Solomon纠错算法，不需要太多的存储空间或处理能力。冗余级别（以及可容忍的错误数）直接对应于每个扇区中包含的 ECC 位数。

当机械硬盘读取数据时，ECC 会通知控制器数据是否包含错误。只要错误数量在 ECC 的可容忍范围内，就可以修复它们。这是对 ECC 算法的极端简化，但它展示了短代码如何提高准确性。

硬盘纠错可以防止数据丢失吗？

纠错可防止写入过程中的数据丢失，但它有以下限制：

• ECC 只能防止有限数量的写入错误。如果读/写磁头未对齐（例如，由于磁头崩溃），将很快超过此限制。

• ECC 不能防止所有数据损坏，尤其是在写入数据时机械硬盘关闭（或在写入过程中软件崩溃）时。

• 写入 ECC 位需要处理能力，机械硬盘制造商会限制 ECC 位的数量，以平衡可靠性和性能。

大多数数据存储技术使用 ECC

纠错码并非硬盘所独有。固态介质（如 NAND 存储器）也使用 ECC，尽管固态硬盘和其他闪存设备可能使用不同的纠错算法（如 BCH 或汉明算法）。

虽然纠错是每种数据存储设备的重要工具，但它并不完美。数据损坏仍然可能发生 — 为了保护重要文件，我们建议至少保留三个单独的副本（包括一个异地副本）。如果您由于文件损坏，机械硬盘故障或任何其他原因而丢失了数据，我们将随时为您提供帮助。