Гибридный накопитель что это

Гибридный жёсткий диск (также известен под аббревиатурой SSHD, англ. solid-state hybrid drive [1] ) — это логическое или физическое устройство хранения данных, которое сочетает в себе технологии хранения данных на жёстком диске (НЖМД) и в NAND-памяти (SSD-накопитель). В результате увеличивается производительность накопителя при большом доступном объёме хранения информации. Твердотельная память гибридного диска используется как кэш данных, хранящихся на жёстком диске, к которым идёт наиболее частое обращение. Тем самым повышается общая производительность системы.

Существуют две основные технологии, используемые для реализации гибридных накопителей:

• системы с двумя накопителями,
• гибридные накопители.

В системе с двумя накопителями используется два физических устройства, SSD и HDD (жёсткий диск), установленных в одном компьютере; оптимизация размещения данных производится либо вручную пользователем, либо автоматически с помощью операционной системы через создание «гибридных» логических устройств. В гибридных накопителях SSD и HDD объединены одним микроконтроллером, и, как правило, одним корпусом. Функциональные возможности кэширования реализованы путём добавления небольшого количества флэш-памяти к жёсткому диску и копирование туда наиболее часто используемых секторов. Решения о размещении принимаются либо целиком устройством (режим self-optimized), либо путём размещения «подсказок» операционной системой (режим host-hinted).

Содержание

Типы [ править | править код ]

Существует две основных «гибридных» технологии хранения данных, которые сочетают в себе NAND флэш-память, или SSD, с HDD технологией: Dual-привода гибридных систем и гибридных твердотельных накопителей.

Гибридная система с двумя накопителями [ править | править код ]

Гибридные системы с двумя накопителями сочетают в себе использование отдельных SSD и HDD устройств, установленных в одном компьютере. В целом, оптимизация производительности управляется либо с помощью пользователя компьютера (ручное размещение наиболее часто используемых данных на SSD), либо с помощью программного обеспечения операционной системы компьютера (путём объединения SSD и HDD в гибридные тома (разделы), незаметные для конечных пользователей). Примерами реализации гибридных разделов в операционных системах являются bcache И dm-cache в Linux [2] , и Fusion Drive от Apple.

В ноутбуках, как правило, такая система использует флэш-кэш модули (FCM). FCM использует отдельный SSD-накопитель (обычно mSATA SSD-модуль) и HDD, в то время как управлением оптимизацией занимается либо ПО компьютера, драйверы устройства или комбинации обоих. Технология SRT (Smart Responce, умный отклик) от Intel — наиболее распространённая реализации FCM для гибридных систем на сегодня.

Существуют также системы для ноутбуков, которые также используют отдельные SSD и HDD в одном 2.5-дюймовом корпусе, но заодно предоставляют (в отличие от SSHD) в то же время (в отличие от гибридных твердотельных накопителей) раздельный доступ к обоим накопителям. Таким образом, можно использовать накопители на своё усмотрение [3] .

Также всё чаще гибридный жёсткий диск SSHD используется в серверах, что позволяет существенно снизить их стоимость, в отличие от чистых SSD.

Гибридный твердотельный диск [ править | править код ]

Понятие Гибридный твердотельный накопитель (SSHD) относится к продукции, которая включает значительное количество NAND флэш памяти в жёсткий диск [4] .

Основополагающим отличием является интегрированная система кэширования наиболее часто используемых секторов. Микроконтроллер устройства сам копирует в быструю кэш память наиболее часто используемые области данных.

Режимы работы [ править | править код ]

Принятие решения о том, какие элементы данных являются приоритетными для флэш-памяти, лежит в основе технологии гибридных твердотельных накопителей.

SSHD могут работать в двух основных режимах:

Автоматический (self-optimized) режим В этом режиме SSHD работает независимо от операционной системы и принимает все решения, относящиеся к распределению данных, самостоятельно. Хост-Оптимизированный (host-hinted режим) режим В этом режиме работы, SSHD включает расширенный набор команд SATA «Hybr >[5] .

Поддержка в операционных системах [ править | править код ]

Некоторые специфичные особенности SSHD накопителей, такие как host-hinted режим, требуют программной поддержки в операционной системе. Microsoft добавила поддержку host-hinted операции в ОС Windows 8.1 [6] , в то время как патчи для ядра Linux доступны с октября 2014, ожидается их включения в основную ветвь ядра Linux [7] [8] .

История [ править | править код ]

В 2007 году Seagate и Samsung представили первые гибридные диски: Seagate Momentus PSD и Samsung SpinPoint MH80 [9] . Обе были 2,5-дюймовыми и объёмом в 128 или 256 МБ флэш-памяти. Продукты не получили широкого распространения [10] .

В мае 2010 года компания Seagate представила новый гибридный продукт под названием накопитель Momentus XT и использовал термин «твердотельный гибридный диск» (SSHD). В него входят 500 ГБ памяти на НЖМД с 4 ГБ интегрированной флеш-памяти NAND.

В апреле 2013 года компания WD представила 2,5-дюймовые накопители WD Black SSHD, в том числе SSHD толщиной в 5 мм с 500 ГБ обычной памяти и флэш-памяти размером в 8 ГБ, 16 ГБ или 24 ГБ.

Бенчмарки [ править | править код ]

В конце 2011 года и начале 2012 года тесты на скорость показали, что гибридные твердотельные накопители объёмом в 750 ГБ HDD и 8 ГБ кэш-памяти медленнее SSD при произвольном чтении/записи и последовательном чтении/записи, но быстрее, чем жёсткие диски при запуске приложений и выключении [11] [12] .

Пришло время познакомиться с таким понятием как «гибридный жесткий диск», так как оно все чаще появляется на слуху. Вы хотели бы увеличить скорость работы своего компьютера? Не сомневаюсь, что да. И при этом, естественно, желаете сэкономить? Тогда читаем дальше.

Гибридный накопитель — что это?

Гибридный жесткий, или на английском SSHD (solid-state hybrid drive), являет собой нечто среднее между старым винчестером, который стоит в вашем компе, и сравнительно с ним новой технологией — твердотельным накопителем. Чтобы ситуация прояснилась, нужно понять, что из себя представляет один и другой.

Привычный нам HDD состоит из пластин и считывающих головок, которые крутятся с невероятной скоростью.

Такой механизм занимает много места, издает шум и подвержен поломкам при тряске.

Поэтому производители придумали усовершенствованный вариант — SSD, который не имеет каких-либо вертящихся элементов, а состоит лишь из микросхемы памяти.

Несмотря на то, что твердотельный диск появился еще в 80-е годы, до сих пор дешеветь не собирается. Правда, высокую цену оправдывает сверхскоростная работа. Чтобы сбалансировать ситуацию, разработчики создали гибридный вариант между первым и вторым — SSHD. И все же, что это такое?

На вид это тот же простой винт, то есть работает он тоже благодаря пластинам и головкам. Только в него добавили еще флеш-память, как в твердотельном накопителе.

Как пришли к такому решению?

Чтобы разобраться в причинно-следственных связях, обратимся к принципу работы накопителя. Когда вы даете ему команду клавиатурой и мышкой, он сначала обращается к данным кэша первого уровня. Это область, где временно хранится информация, которой вы чаще всего пользуетесь.

В зависимости от модели HDD, объем ее памяти варьируется в пределах 8-64 Мб. Катастрофически мало, правда? Поэтому компьютер зависает (а точнее зависает сам винт), если вдруг не находит в кэше нужной инфы и начинает выбирать ее из того, что имеет в запасе.

Дабы исключить торможение компа, добавили жесткому кэш 2 уровня в виде флеш-памяти. Ее объем может достигать 8 Гб. Уже лучше, да? И хоть дополнительный кэш обладает меньшей скоростью, чем основной, все же с гибридным жестким вряд ли вам придется понервничать в ожидании ответной реакции от компа на ваш запрос.

Ведь в свое временное хранилище SSHD может добавить гораздо больше информации, чем HDD. Правда, вмешаться в избирательный процесс никак не получится: накопитель сам решает, что для вас важнее.

Для этого применяется технология самообучения, которая с первых секунд работы исследует на диске те файлы которые уже использовались несколько раз и если вы будете их использовать повторно то они будут запускать быстрее. То есть на таких накопителях быстро работают только самые часто используемые файлы.

Но объём буфера как известно ограничен, следовательно все ваши файлы диск обрабатывать быстрее не будует (файлы заменяются другими вами используемыми).

Преимущества и недостатки

Как и все в нашем мире, данный девайс имеет плюсы и минусы. Начнем с хорошего:

1. Работает быстрее старого винта примерно на 30 %;
2. Стоит дешевле, чем SSD;
3. Флеш-память и винт имеют единый корпус.

Недостаток у гибридного диска всего один — небольшой объем кэша. Но это временно, так как технологии развиваются. Кстати, не путайте кэш с памятью, предназначенной для хранения мультимедийных и других данных — ее объем может исчисляться в терабайтах.

Нужен ли вам гибридный жесткий диск?

Как видите, при покупке гибридного винта можно только выиграть. Но стоит ли покупать этот жесткий, пока безотказно работает старый? Ответ будет положительным, если вы хотите ускорить работу своего компа.

То же самое могу сказать тем, у кого сломался винт. То есть вам все равно придется покупать новый, так почему бы не гибридный? По цене он не намного дороже обычного диска, зато работает гораздо быстрее.

Если вы решили, что накопитель вам нужен, при выборе обратите внимание на такие основные особенности:

Изначально эти винты предназначались только для мобильных гаджетов, поэтому выпускались в форм-факторе (размере) 2,5 дюйма.

Но производители позаботились и о владельцах стационарных компов, выпустив 3,5-дюймовые устройства.

• Интерфейс — способ подключения диска к материнской плате. От этого параметра также зависит скорость обмена данными. Наиболее распространенным сейчас является SATA. Во многих компах встречается первое и третье поколение этой шины. У вас совсем старое «железо»? Возможно, в нем имеется выходящий из обихода интерфейс IDE.
• Емкость. В данном случае выбирайте согласно личным потребностям.

Вывод я предлагая такой: так как этот диск в основном работает быстрее только с часто используемыми файлами, то рациональнее его будет покупать для установки в него ОС. Просто под обычные файлы его брать я не вижу смысла.

На этом все, друзья, подписывайтесь на обновление и не забудьте сохранить ссылку на мой блог в закладки.

• Просмотров: 91 303
• Автор: admin
• Дата: 13-11-2015

Гибридные жёсткие диски SSHD. За и против

При ближайшем рассмотрении гибридный диск Seagate Desktop SSHD ST2000DX001 2 Тб оказался обычным жёстким диском, только вот написано на нём SSHD.

Объем дискового пространства – 2 Тб

Объем SSD буфера – 8 Гб

Объем кэш-памяти – 64 Мб

Скорость вращения шпинделя – 7200 rpm

На обратной стороне накопителя видим специальную печатную плату Adaptive Memory, с распаянными 8 Гбайт быстрой MLC-памяти и контроллером «гибрида».

Очень просто устанавливаем накопитель в системный блок.

SMART винчестера в программе CrystalDiskInfo и Виктории.

Гибридный диск новый и отработал 0 часов.

Тесты на чтение и запись

Чтобы убедиться в том, что наш диск на самом деле хорош, произведём несколько тестов на чтение и запись с помощью специальных программ: CrystalDiskMark 2.0, ATTO Disk Benchmark и SiSoftware Sandra. Данные утилиты произведут последовательные чтение и запись информации на наш гибридный диск небольшими блоками, затем покажут нам результат.

Самая простая и часто используемая в этом отношении программа, скачать можно на моём Яндекс.Диске

Утилита очень простая, выберите только нужную букву диска (в нашем случае E:)

и нажмите AII, начнётся тест SSHD диска на производительность.

1. Тест последовательного чтения и записи большими блоками данных;

2. Тест случайного чтения и записи блоками 512 Кб;

3. Тест случайного чтения и записи блоками 4 Кб;

Могу сказать, что результат очень достойный, особенно можно отметить запись блоками 512 Кб и 4 Кб.

ATTO Disk Benchmark

Протестируем гибридный диск ещё одной программой – ATTO Disk Benchmark.

Выбираем букву диска гибридного накопителя SSHD и жмём Start.

Глобальная программа способная произвести диагностику всех комплектующих компьютера и имеющая свой официальный рейтинг.

В итоге, наш диск опережает 94% результатов. Отличная производительность.