Работает гибридный жесткий диск. Ускоряем компьютер с помощью SSHD
Статья о преимуществах и недостатках гибридных жестких дисков, совместивших в себе сильные стороны HDD и SSD дисков
За последние десять лет или около того, твердотельные накопители (SSD) завоевали популярность в мире ИТ. Во-первых, они проникли в ноутбуки и мобильные устройства с их малым форм-фактором и отсутствием движущихся частей. Теперь они делают свой путь в корпоративных системах хранения данных. Используя ту же флэш-память, найденную в USB дисках, мобильных телефонах и SD картах, они предлагают длинный список преимуществ против их электромеханических аналогов - твердотельных жестких дисков. SSD диски для компьютера не имеют движущихся частей, они более устойчивы к ударам и другим формам физического повреждения, и они молниеносны считывания и записи данных.
Мощности для хранения HDD выросли довольно последовательно - в настоящее время, массивные 3TB и 4ТБ диски находятся в зоне доступности, и даже 8 Тб и 10 Тбайт гиганты проложили свой путь на рынок. Жесткие диски набирают скорость до 15000 оборотов в минуту. Они шумнее, горячее, требуют больше энергии, чем их флэш-аналоги.
Итак, почему мы не можем отбросить наши жесткие диски и твердотельные накопители? Ответ прост: стоимость одного гигабайта SSD-накопителя - заметно дороже. По состоянию на январь 2015 года, жесткий диск на 1 ТБ может стоить около $ 50, а эквивалентные расходы на SSD - около $ 380 - $ 400.
В 2010 году число производителей, начиная с Seagate и Samsung, начали вводить третий вариант в мире приводов в попытке преодолеть ценовой разрыв и производительность между жесткими дисками и SSD-накопителями, предложив гибридный вариант. С тех пор Western Digital и Toshiba также начали делать гибридные диски. Гибридный привод обеспечивает некоторые лучшие особенности обеих технологий, объединив скорость SSD с экономической эффективностью электромеханического HDD.
Как работает гибридный жесткий диск компьютера
Основа гибридного жесткого диска - объединение кэша с вращающимися электромагнитными пластинами твердотельного HDD. Твердотельный гибридный привод (SSHD), как правило, состоит из 8, 16 или 32 ГБ флэш-емкостей и большего HDD для хранения часть данных. Идея заключается в том, что «горячие данные» должны быть доступны быстро или часто (например, операционной системой). Эти данные можно кэшировать на SSD и они в результате извлекаются быстрее, чем если бы они хранились на самих пластинах. Это тот же принцип, как установка жесткого диска и SSD на настольной машине, то есть, двойной диск и гибридное решение, за исключением того, что оптимизация производительности встроена в прошивку и адаптируется к потребностям хранения. Эти адаптивные или методы самообучения оптимизации устраняют необходимость вручную перемещать файлы / приложения на соответствующие жесткие диски.
В настоящее время имеется два режима работы для всех гибридных жестких дисков, или SSHD. Во-первых, собственно оптимизированный режим, или самостоятельный режим, который определяет «горячие» и «холодные» данные для записи на диск. Для хост-машине привод не отличается традиционным внутренним устройством хранения.
Другой режим SSHD является принимающим оптимизированным режимом, или хост-режимом закрепления. В этом формате, хозяин машины обозначает, какие данные горячие и холодные с помощью своей операционной системы, драйверов устройств, а в отдельных случаях, посредством программного обеспечения. Хост-машина регулярно посылает обозначения на диск через интерфейс SATA и инструктирует привод, как нужно сохранить данные.
Преимущества гибридного хранения данных на диске
Ключевое преимущество использования гибридного устройства для хранения – повышенная производительность с высоким запасом хранения, без значительного увеличения стоимости (около $ 100 за 1TB SSHD), сохраняя при этом высокий потенциал. SSHDs имеют емкость жесткого диска для компьютера с повышенной скоростью поиска для кэшированных данных на твердотельный жесткий диск HDD – причем не так дорого, как в случае с SSD.
Кроме того, гибридный жесткий диск обеспечивает компьютеру более быстрый доступ к критически важным данным, есть и другие преимущества, связанные с флэш-памятью, применяемой также на SSHDs. Например, если калибровка сделана правильно, вы можете уменьшить напряжение и износ на диске, приводящей к увеличению продолжительности жизни, чем на традиционных твердотельных жестких дисках.
Недостатки гибридных жестких дисков
Хотя, гибридные диски – отличное решение, они не совершенны. Получение данных с жесткого диска так же быстро, как на традиционных твердотельных HDD. Гибридные диски по-прежнему уязвимы, к физическому повреждению, и вы не извлечете выгоду из тишины на SSD.
Поскольку мы являемся специалистами в области восстановления данных, мы должны обсудить последствия восстановления данных при гибридном хранении. Хорошая новость: твердотельный часть SSHD используется в основном в качестве кэша или для хранения файлов операционной системы, и вы вряд ли потеряете данные в той части диска. Если вам удастся потерять данные из твердотельной области гибридного диска, восстановление представляет свои собственные проблемы, такие, как альтернативные методы организации данных.
В общем, гибридные диски могут предложить многое как потребителям, так и бизнес-пользователей, стремящимся к скорости SSD, в то же время ищущих стоимости за гигабайт жесткого диска. Это отличный способ, чтобы преодолеть разрыв между твердотельным HDD и скоростным SSD.
19 января 2014 в 17:07Гибридные диски SSHD - что за птица?
- Блог компании King Servers
В нашей работе частенько приходится иметь дело с разнообразными накопителями информации, включая винчестеры и твердотельные накопители информации. При этом иногда попадаются и достаточно необычные устройства, которые не распространены повсеместно. К примеру, SSHD - гибридные винчестеры. Вероятно, на Хабре есть люди, которые хорошо знакомы с этим типом накопителей информации, но есть и те, кто даже не слышал о подобных «гибридах».
Так вот, гибридные винчестеры, в первую очередь - компромиссное решение, позволяющее как увеличить общую производительность системы, в которой они установлены, так и снизить цену такой системы.
Ведь, несмотря на широкую распространенность, твердотельные накопители еще довольно дороги, и вряд ли в скором времени наступит момент, когда цена таких накопителей значительно упадет.
Обычные жесткие диски - недороги, в большинстве своем, но их производительность ограничена, выше определенного предела «прыгнуть» нельзя. Поэтому и появились гибридные жесткие диски. SSHD появились еще несколько лет назад, и вначале были чистой воды экзотикой, которую мало кто воспринимал всерьез (и мало кто знал о них). Главным достоинством гибридного жесткого диска является увеличение общей производительности системы, в которой они установлены, с использованием всего одного дискового отсека (а не двух, если использовать и SSD, и обычного жесткого диска). Сейчас появились модели «гибридов» небольших размеров, например, с толщиной всего в 7 мм (именно такова модель ST500LM000 от Seagate), что позволяет устанавливать такие диски в нетбуки/ультрабуки.
Принцип работы SSHD основывается на кэшировании наиболее часто используемых данных с использованием флеш-памяти, то есть SSD-части «гибрида». Уже при первом запуске операционной системы на ноутбуке/ПК с «гибридом» в энергонезависимую часть памяти SSHD помещаются файлы, которые нужны операционной системе для загрузки. В результате скорость запуска ОС увеличивается, и весьма значительно.
Гибридный диск, кстати, показывает практически аналогичные результаты скорости передачи файлов по сравнению с обычными жесткими дисками. Но разница в работе разных типов устройств становится очень заметной, если сравнивать время доступа к файлам (Access Time). К примеру, если взять диск Seagate ST500LT032 емкостью 500 ГБ и сравнить с «гибридом» ST500LM000 аналогичной емкости, то скорость доступа к файлам будет 24,2 и 0,3 мс.
Что касается предельность скорости интерфейса, то разница уже не в разы, а в 15%. В первом случае 101 МБ/с, во втором - 115 МБ/с.
Недостатки тоже есть, и в первую очередь, это - невозможность уместить все критичные данные на SSD-части SSHD диска. Обычно SSD в «гибриде» устанавливается объемом в 8 ГБ, иногда - больше (например, нередки модели с 32 ГБ флеш-памяти), но тогда такой диск будет уже дороже.
По цене «гибриды» лишь немного превышают цену обычных жестких дисков. Если взять уже упоминавшиеся выше модели, то цена Seagate Laptop Thin SSHD ST500LM000 составляет 73-75 долларов, а Seagate ST500LT032 - около 50 долларов США.
Так что, если вы хотите увеличить скорость загрузки ОС, а также общую производительность своего ноутбука/десктопного ПК, рекомендуем использовать «гибриды». Ну, это в случае, если для вас важна экономия. Если нет - тогда стоит использовать SSD и обычные винчестеры по отдельности.
На сегодняшний день существует большое количество различных видов устройств для записи, хранения и обработки информации. Одной из самых востребованных разработок, уже достаточно плотно вошедших в нашу жизнь, является гибридное SSHD-устройство.
Он представляет собой обычный жесткий диск, снабженный секцией твердотельной памяти. Принцип действия данного устройства своеобразен.
История
Устройство рассматриваемого типа появилось относительно давно, практически сразу же после того, как были пущены в серийное производство различного рода твердотельные накопители типа SSD. Последние обладали крайне высокой производительностью и другими достоинствами . Но также отличались практически заоблачной стоимостью относительно обычных винчестеров.
Фото: первый в мире прозрачный накопитель SSD
Выходом из сложившегося положения стал жесткий диск гибридного типа. Он, в отличие от своих более просто устроенных собратьев, снабжается не только обычными блинами, вращающимися на специальном шпинделе, но также микросхемой памяти.
Такое своеобразное инженерное решение – объединить два различных типа памяти в один корпус – позволило снизить стоимость компьютеров и одновременно повысить их производительность.
Для того чтобы понять, что же это SSHD, необходимо ознакомиться с его устройством. Самое важное отличие от обычного винчестера – наличие микросхем памяти.
Устройство
Рассматриваемый тип устройства для хранения и обработки данных состоит из двух основных частей:
Твердотельной памяти;
Жестких дисков.
Жесткие диски могут выполняться из алюминиевых или же стеклянных пластин, покрытых каким-либо ферримагнитным материалом. Твердотельная память представляет собой микросхему, запись данных на неё осуществляется немеханическим способом.
Пластины, вращающиеся на специальном шпинделе, помещены в герметично закрытую камеру, наполненную азотом или иным подобным газом. Он очищен от посторонних примесей, влажность его минимальна. Имеется двойная система очистки на случай, если в гермозону попадет пыль или иные посторонние частицы. Внутри корпуса присутствует трехфазный синхронный двигатель, а также головки для чтения и записи данных.
Принцип работы
Принцип работы SSHD-устройства очень прост. Массивами для записи данных служат обычные металлические диски со специальным напылением. Информация записывается на них при использовании туннельного магниторезистивного эффекта. В результате воздействия данного эффекта, магнитное поле влияет на сопротивление магнитной поверхности дисков. Что приводит к изменению вектора намагниченности отдельных элементов.
Аналогичным же образом осуществляется считывание данных. Головка парит над металлической поверхностью и происходит обратный процесс – сопротивление поверхности пластин влияет на магнитное поле пишущей головки. Полученная информация анализируется и расшифровывается.
Принцип работы гибридного накопителя полностью отличается от обычного жесткого диска. Фактически, данная микросхема представляет собой флэш-память, в которую записываются различного рода данные. Скорость работы её намного выше, чем стандартного винчестера.
Суть работы гибридного SSHD заключается в том, что для размещения постоянно хранимой информации используются металлические пластины. Использование же твердотельной части девайса осуществляется только после запуска операционной системы. На него записываются те файлы, к которым система обращается постоянно. Таким образом, доступ к ним существенно упрощается и ускоряется.
Именно за счет этого увеличивается скорость работы. В качестве интерфейса для подключения используется интерфейс под названием SATA.
Производительность
Если сравнивать скорость передачи файлов обычного накопителя и гибридного, то она будет практически одинаковой. У SSHD она будет быстрее ненамного, прирост скорости за счет твердотельной памяти составит максимуму 15%. Но разница становится очень сильно заметной, если измерить скорость доступа к файлам. Данный параметр во всех приложениях для тестирования обозначается как Access Time.
Для сравнения можно использовать две наиболее распространенные модели:
Скорость доступа к данным при использовании ST500LT составит 24.2 м/с. У ST500LM аналогичная характеристика составит 0.3 м/с. Таким образом, разница в производительности очень велика.
Нагляднее всего можно увидеть разницу в производительности при тестировании в какой-либо специализированной работе. Например, в PCMark 05.
Где лучше использовать SSHD накопитель?
Рассматриваемые накопители используются как в ноутбуках, так и в обычных, стационарных компьютерах. Именно поэтому выпускается как полноформатная версия – 3.5 дюйма, так и уменьшенная. Также существует большое количество моделей, толщина которых находится в пределах 7 мм. Потому их довольно часто используют в ноутбуках.
Чаще всего накопители с твердотельной дополнительной памятью применяют в ноутбуках, так как данные аппараты страдают от недостатка производительности. Обусловлено это компактностью аппаратной части. И твердотельный накопитель позволяет компенсировать данный недостаток. Но также нередко можно встретить рассматриваемый диск и в обычных, настольных ПК.
Краткий обзор
Чаще всего в продаже можно встретить модель, маркируемую как Seagate Laptop Thin SSHD . Также легко можно найти его обзор, по внешнему виду можно спутать его с самым обычным дисковым накопителем, оснащенным двумя металлическими пластинами с нанесенным на них ферромагнитным напылением.
Рассматриваемая модель имеет габаритные размеры 2.5 дюйма. Процесс обмена данными осуществляется через интерфейс под маркировкой SATA 6. Объем внутренней памяти составляет 500 Гб. Скорость вращения шпинделя не очень велика – всего лишь 5400 об./мин.
Другие рабочие характеристики также являются выдающимися:
- потребляемая мощность – 0.9 Вт;
- уровень издаваемого шума – 2.2 дБ;
- ударопрочность – 350/1000 г;
- размеры:
- длина – 100.35 мм;
- высота – 70.1 мм;
- глубина – 7 мм;
- вес – 95 г.
В скором времени будет осуществлен полный переход на гибридные и твердотельные запоминающие устройства. Так как это направление имеет очень большой потенциал для развития.
Чрезвычайно высокая скорость работы позволяет осуществлять большее количество операций за кратчайший промежуток времени. Твердотельная постоянная память – большой шаг в новое будущее.
Несколько лет назад, выбор был очевиден … потому что не было никакого выбора. На полках были только классические жесткие диски (HDD), отличающиеся только скоростью вращения.
В настоящее время производители соревнуются в предоставлении более современных, эффективных и умных решений, разработанных не только обеспечить более скоростной трансфер, но и поставить высокую планку для обеспечения безопасности данных.
В последние несколько лет, с появлением SSD (Solid-State Drive), технология заметно улучшились, но у нее есть два серьезных недостатка: цена и емкость.
Идея объединения двух технологий создала гибрид, то есть смесь, в которой система установлена в разделе SSD, а данные хранятся на стандартном жестком диске.
Классические жесткие диски — HDD
С незапамятных времен, жесткие диски использовались для хранения данных. В настоящее время HDD могут иметь более чем терабайт пространства, хотя стандартные в основном имеют 500 гигабайт.
Изменилась не только мощность, но и сама технология. Жесткий диск ускорился, предлагая в большинстве случаев скорость ровную 7200 оборотов в минуту.
То есть пластины вращаются равномерно и более эффективно, чем при 5400 оборотов в минуту.
Так или иначе HDD является лучшим вариантом для тех, кто ищет недорогие гигабайты. Они существенно отличается от SSD, но достаточны для среднего пользователя.
Высокоскоростные SSD диски
Дорого и быстро — Solid-State Drive самый дорогой, диск «хранения» данных. Вы должны знать одну вещь: даже самый дешевый SSD будет быстрее, чем самый дорогой HDD.
В компьютерах, соединение выполняется через SATA или PCI Express. Данные передаются таким же образом, как и в других дисках.
Чем SSD отличаются от классических HDD? Строительством. В Solid-State Drive отсутствует вращающиеся пластины.
Вместо них установлена NAND флэш-память, которая не только быстрее, но и более устойчива к механическим повреждениям.
В настоящее время в большей части ультрабуков можно найти этот тип носителя, только чем больше мощность, тем больше денег вам придется потратить.
SSD предлагает более чем в 2,5 раза высокую скорость передачи данных, чем старые технологии. Вторая вещь — надежность и долгий срок службы, даже при вибрации или ударах.
Только у нее достаточно высокая цена, но и большая устойчивость к различным температурам — SSD в экстремальных ситуациях всегда справляться лучше, чем HDD.
Промежуточный вариант — гибридные диски
Гибридные решения — в теории идеи проста. Их система управления предназначена для чтения NAND флэш, что приведет в сокращении времени.
Это работает относительно дешево … и, конечно, удобно. При их выборе вы получите среднюю полку — немного дороже, чем HDD, немного дешевле, чем SSD.
Что может быть не так? Там могут быть незначительные перебои или проблемы c конфигурацией.
Многое зависит от кэша, если не сможете справиться — терпение будет иметь важное значение, возможно потребуется что-то подправить вручную. Их алгоритму требуется некоторое время, чтобы адаптироваться к новой среде.
Если вы можете позволить себе большой расход — возьмите самый вместительный SSD. Если хотите сократить расходы до минимума — ищите наиболее подходящий HDD. Успехов.
Привет всем.
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 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 - , 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 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:
- Работает быстрее старого винта примерно на 30 %;
- Стоит дешевле, чем SSD;
- 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:
- Форм-фактор - размер.
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.
Удачи в апгрейде.
