Гибридный жесткий диск — ни рыба, ни мясо
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:
- 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.
Ускоряем компьютер с помощью SSHD
В этой статье я расскажу, что такое гибридный жесткий диск, чем он лучше привычного нам HDD, а также плюсы и минусы по сравнению с SSD.
Для большинства обычных пользователей я сейчас открою большую тайну – самым слабым (читай медленным) звеном в цепи компьютерной системы является жесткий диск или винчестер. У Вас может быть самый быстрый процессор, лучшая видеокарта и куча оперативной памяти, но медленный и извините за выражение «тупой» жесткий диск всю работу этого крутого железа сводит на нет.
Так было до недавнего времени. Сейчас появились SSD или твердотельные диски. Они помогли избавиться от этого узкого места в производительности компьютера. Многие их используют в качестве основного загрузочного диска под операционную систему, что очень даже оправдано, но высокая цена и маленький объем памяти не дает возможности применять их более широко.
Что из себя представляет гибридный жёсткий диск
Производство жестких дисков очень сложный технологический процесс, так как в нем множество подвижных частей, что сильно ограничивает уменьшение размеров устройств, без потери определенных характеристик (наверно поэтому сейчас так много современных жестких дисков выходят из строя). Производители оказались в технологическом тупике. Дальше наращивать емкость дисков и их плотность уже некуда.
Для решения данной проблемы были созданы твердотельные накопители, а в 2007 году компания Seagate разработала первый в мире гибридный жесткий диск или SSHD (solid-state hard drive). Это физическое устройство хранения данных, в котором сплелись технологии хранения данных 60-х годов (жесткий диск на магнитных дисках, НЖМД) и современности (SSD-накопители на чипах NAND-памяти).
В общем это на вид обычный жесткий диск со значительно увеличенной флеш-памятью. Первые образцы имели 128Мб, ну а сейчас есть модели с 32Гб.
В результате получили очень интересный и практичный продукт. От обычного диска он унаследовал большую емкость, ну а от твердотельного накопителя большой, можно даже сказать огромный объем кэша данных.
Скоростные параметры или HDD и SSD vs SSHD
Процесс увеличения скорости работы в операционной системе и приложения с помощью таких гибридных дисков выглядит следующим образом:
После установки операционной системы на гибридный жесткий диск, первая загрузка произойдет с обычной скоростью, но после нескольких перезагрузок, время будет уменьшаться благодаря внесению микроконтроллером устройства в объемный кэш наиболее часто используемых областей данных операционной системы. Тесты показали, что загрузка системы с SSHD всего на 5-10% медленнее, чем на обычном SSD. То же самое будет происходить и с различными приложениями, играми и т.п. Главное, чтобы на диске хватило объема флэш-памяти для всего необходимого.
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.
Объем кэш-памяти существенно влияет на стоимость конечного изделия. Поэтому при выборе накопителя нужно обязательно учитывать, насколько ресурсоемкие приложения Вы собираетесь на нем запускать и их количество.
В основе технологии гибридных накопителей лежит принятие решения о том, какие элементы данных являются приоритетными для флэш-памяти, а какие нет. Поэтому SSHD могут работать в двух основных режимах:
Автоматический режим или self-optimized
В этом режиме гибридный винчестер самостоятельно принимает все решения, относящиеся к распределению данных и не зависит от операционной системы.
Хост-Оптимизированный режим или host-hinted
В этом режиме работы, гибридный SSHD включает расширенный набор команд SATA «Hybrid Information». На основе этих команд, операционная система и драйвер устройства, учитывая структуру файловой системы, принимает решение о том, какие элементы данных размещать в NAND флэш-памяти.
Некоторые специфические особенности SSHD, такие как host-hinted режим, требуют программной поддержки в операционной системе. Поддержка host-hinted операции появилась только в Windows 8.1, в то время как патчи для ядра Linux доступны с конца 2014 года. В дальнейшем ожидается их включение в ядро Linux.
Историческая справка
В 2007 году Seagate и Samsung представили первые гибридные диски: Seagate Momentus PSD и Samsung SpinPoint MH80. Обе были 2,5-дюймовыми и объёмом в 128 Мб или 256 Мб флэш-памяти. Продукты не получили широкого распространения.
В мае 2010 года компания Seagate представила новый гибридный продукт под названием накопитель Momentus XT и использовала 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 и 24 Гб.
По данным wikipedia
Плюсы и минусы гибридных HDD
Главным достоинством гибридного жесткого диска, является значительное увеличение производительности дисковой подсистемы, особенно в нетбуках и ноутбуках, где жесткие диски менее производительные и нельзя установить второй диск, как в обычном ПК. Недаром самые первые SSHD-диски были разработаны именно ноутбучного формата 2,5-дюйма. Позже были выпущены 3,5-дюймовые гибридные диски. Хотя сейчас в ноутбуках с дисководом, есть возможность произвести его замену на жесткий диск или твердотельный накопитель, но как это сделать я расскажу в одной из следующих статей.
К недостаткам можно отнести невозможность уместить все критичные данные на флеш-памяти SSHD диска. Но также и устанавливать на гибридный SSHD больше 32Гб не имеет смысла, так как будет дешевле купить обычный SSD на 64Гб.
По цене они на данный момент существенно превышают обычные жесткие диски. Например на момент написания статьи 1 Тб жесткий диск Seagate Desktop SSHD модель ST1000DX001 стоил около 6000 руб, а его конкурент 1Tb Western Digital WD Blue SSHD WD10J31X около 5500 руб. В тоже самое время обычный 1 ТБ Жесткий диск Seagate Barracuda ST1000DM003 обойдется Вам в 3600 руб. И это причем модели всего с 8Гб памяти. С большим количеством разница увеличится. Но все равно это в несколько раз меньше, чем стоимость SSD схожего объема.
Вывод
Гибридные винчестеры — это компромиссное решение, позволяющее как увеличить общую производительность системы, в которой они установлены, так и снизить ее цену.
Можно сказать это эволюционное развитие обычных HDD. За счет увеличенного кэша, удалось уменьшить количество обращений к диску, что отразилось на уменьшении энергопотребления и тепловыделения, долговечности и уменьшении шума при работе. Всё это делает их на порядок производительнее и практичнее HDD, и в несколько раз дешевле SSD.
Изначальная цель, которую должен был выполнять SSHD — недорогая замена твердотельным накопителям и жестким дискам в ноутбуках и мобильных компьютерах успешно выполнена. После обкатки технологии и устранении недочетов, производители стали выпускать и 3,5 дюймовые форматы под обычный ПК.
Таким образом, для дорогостоящего ПК и ноутбука лучше все же выбрать скоростной твердотельный накопитель с большой емкостью, на который установить операционную систему и нужные для работы программы и приложения, ну а для обычного ПК и особенно ноутбука идеально подойдет SSHD, которые заменят морально устаревшие и медленные hard disc drive.
Записки IT специалиста
Гибридные жесткие диски, сочетающие в себе классический диск и кэш из твердотельного накопителя небольшой емкости, пока еще слабо представлены на рынке, поэтому мало кто может похвастаться опытом их практического применения. Когда перед нами стал вопрос модернизации дисковой подсистемы одного из ПК мы решили установить туда гибридный диск, что из этого получилось читайте в этой статье.
Курс по сетевым технологиям от Дмитрия Скоромнова подойдет и начинающим, и людям с опытом. Практикующие системные администраторы упорядочат свои знания и восполнят существующие пробелы. А те, кто только входит в профессию, получат базовые знания, без воды и избыточной теории. После обучения вы сможете ответить на вопросы:
• на каком уровне модели OSI могут работать коммутаторы?
• как лучше организовать работу сети организации с множеством отделов?
• для чего использовать технологию VLAN?
• для чего сервера стоит выносить в DMZ?
• как организовать объединение филиалов и удаленный доступ сотрудников по VPN?
и многие другие.
Уже знаете ответы на вопросы, перечисленные выше? Или сомневаетесь? Попробуйте пройти тест по основам сетевых технологий. Всего 53 вопроса, в один цикл теста входит 10 вопросов. Каждый раз набор вопросов разный. Тест можно проходить неоднократно без потери интереса. Бесплатно и без регистрации.
Почему именно гибридный диск? Обычный пользователь редко сталкивается с задачами требующими высокой производительности дисковой подсистемы (вспомните, как часто вы копируете большие объемы данных?), зато время загрузки ОС и запуска тяжелых приложений является одним из наиболее критичных факторов влияющих на субъективное восприятие быстродействия ПК.
Эта концепция и была положена в основу гибрида: использовать для хранения данных емкий жесткий диск, в то же время скопировав наиболее часто используемые файлы в быстрый кэш на основе SSD. Такой подход позволяет достичь разумного компромисса, получив емкость HDD вместе с основными преимуществами SSD за вполне разумную цену.
Как показало наше тестирование, влияние SSD на производительность при повседневной работе на ПК довольно невелико, поэтому в большинстве случаев нет необходимости приобретать дорогой SSD большой емкости.
Для того, чтобы получить основные преимущества твердотельных накопителей, будет вполне достаточно небольшого кэша. В последнее время многие производители предлагают различного рода гибридные решения как для серверных систем, так и для настольных. Их можно разделить на две категории: собственно гибридные диски и контроллеры для создания гибридных массивов.
Наиболее известна технология Intel Smart Response, позволяющая ускорить работу диска или массива путем подключения к нему быстрого SDD, однако ее использование связано с рядом ограничений, прежде всего с поддержкой исключительно чипсетом Z68. Использование топового чипсета автоматически ограничивает круг применения данной технологии небольшим числом энтузиастов.
Несколько лучше обстоят дела у Marvell, представившей аналогичную технологию HyperDuo, но сегодня ее поддержка ограничена чипом Marvell 88SE9130 (также заявлена поддержка в будущих чипах), который практически не представлен на рынке.
Альтернативой этому являются гибридные диски, которые уже содержат в себе SSD кэш. В настоящий момент выбор невелик, на рынке доступен только Seagate Momentus XT <ST95005620AS> Hybrid HDD 500 Gb + 4GB SLC NAND SATA-II 2.5″.
Диск выполнен в формате 2,5″ и одинаково подходит как для ноутбуков, так и для настольных систем, вам нужно будет только купить переходник для крепления диска в отсек 3,5″. Мы приобрели данный диск и отправили его в нашу тестовую лабораторию.
Тестовый стенд и методика тестирования
- Материнская плата: ASUSTeK Maximus II Formula LGA775 <P45>
- Процессор: Intel Core 2 Quad Q9550 2.83 ГГц
- Оперативная память: 8 Гб, 4 x Kingston HyperX <KHX8500D2K2/4G> DDR-II <PC2-8500> CL5
- Операционная система: Windows 7 Профессиональная 64-бита.
Для тестирования дисковой подсистемы мы использовали:
Western Digital Caviar Blue <WD3200AAKS> 320 Gb SATA-II 16Mb
Seagate Momentus XT <ST95005620AS> Hybrid HDD 500 Gb + 4GB SLC NAND SATA-II 2.5″
RAID 0, 2 х Western Digital Caviar Black <WD1001FALS> 1 Tb SATA-II 32Mb
Первые два диска использовались и для синтетических тестов и в качестве загрузочных, с клонированным экземпляром ОС, RAID массив использовался только в синтетике для лучшего сравнения скоростных характеристик гибридного диска.
В качестве теста мы использовали PCMark Vantage 1.0.2.0 64-bit, в частности набор тестов HDD Suite, а также измеряли время загрузки ОС при помощи утилиты BootRacer. Следует понимать, что тестирование гибридного диска имеет свои особенности, которые надо учитывать для получения адекватного результата.
По сути перед нами обычный жесткий диск, поэтому классические методики тестирования не дадут нам никаких, отличающихся от массы аналогичных дисков, результатов. Действительно, при операциях копирования, чтения или записи твердотельный кэш задействован не будет и мы будем иметь дело с механической частью HDD.
Оценить все преимущества гибридного диска можно только на повторяющихся файловых операциях, поэтому мы использовали несколько характерных тестов PCMark, отражающих подобные сценарии.
Каждый тест мы прогоняли пять раз, сравнивая результаты первого и пятого запусков, их разница позволит оценить эффективность кэша для данного вида задач и производительность гибридного диска в целом. Также мы исключили ряд тестов не имеющих никакого практического смысла, например кодирование видео.
Понятно, что после пяти запусков часть данных окажется в кэше и мы получим более высокие значения теста, только вот реально вряд ли кто будет пять раз подряд кодировать одно и тоже видео.
PCMark Vantage
Сначала мы прогнали полный комплект тестов HDD Suite, чтобы иметь общее представление о раскладе сил, а затем разобрали отдельные, представляющие практический интерес, тесты из данного набора. Общий результат не принес каких либо неожиданностей:
При первом прогоне гибридный диск не показал сколь нибудь большого отличия от обычного механического диска, ничего удивительного здесь нет, скоростные характеристики дисков, как это можно увидеть выше, примерно равны. Однако после пятого запуска расклад кардинально меняется, гибридный диск, за счет твердотельного кэша, обходит не только своего механического «собрата», но и чередующийся массив из производительных дисков. Производительность диска увеличилась почти вдвое, что можно считать очень неплохим результатом.
Тест HDD1 — Windows Defender.
Данный тест имитирует работу одноименного приложения, представляющего собой антивирусный сканер, т.е. осуществляет последовательный доступ к большому количеству файлов на диске. Мы сомневаемся, что гибридный диск даст какой либо прирост скорости антивирусной проверки, так как кэш будет занят, скорее всего, другими данными, но с точки зрения оценки эффективности кэширования данный тест весьма интересен.
Результат данного теста практически точно повторяет общий результат. Это позволяет еще раз оценить эффективность кэширования, работая с повторяющимся набором данных вы вполне можете рассчитывать на двукратное увеличение производительности дисковых операций, на уровне быстрого дискового массива.
Тест HDD2 — игровой тест HDD.
Игры обычно лежат за пределами наших интересов, однако в этом случае поведение гибридного диска в игровых приложениях весьма интересно, так как они являются весьма тяжелыми приложениями, активно обращающимися к диску.
Результат превосходит все ожидания, гибридный диск значительно обгоняет как одиночный диск, так и чередующийся массив, показавших примерно равные результаты. Недоразумений тут быть не должно, произвольное чтение из твердотельной памяти будет гораздо быстрее аналогичной операции на механических дисках, для которых это одна из самых медленных операций.
Тест HDD4 — загрузка Windows Vista.
Весьма интересный с практической точки зрения тест. Ведь низкое время загрузки одно из широко рекламируемых преимуществ SSD и, следует признать, весьма эффектное.
Полученные данные позволяют ожидать двукратного увеличения скорости загрузки, в предыдущем тестировании SSD также обеспечил вдвое более быструю загрузку. Чуть позже у нас появится возможность проверить данный показатель на практике и заодно сравнить скорость загрузки гибридного диска со скоростью загрузки SSD.
Тест HDD8 — загрузка приложений.
Еще один интересный тест. Запуск тяжелых приложений во многом определяет комфортность работы с системой, быстрая загрузка обеспечивает ощущение общего высокого быстродействия и отзывчивости системы.
Опять таки, результат значительно превосходит показатели механических дисков и субъективно обеспечивает скорость загрузки часто используемых приложений на одном уровне с SSD. Также этот показатель позволяет сократить время загрузки после экрана приветствия, когда загружаются приложения из автозагрузки, особенно если их там много.
Время загрузки системы.
Пора перейти от синтетических тестов к практике. В данном случае мы решили замерить наиболее заметный невооруженным глазом параметр — время загрузки ОС. Для этого мы сделали необходимые замеры на старом диске, затем клонировали содержимое диска на гибридный HDD и произвели загрузку с него.
Уже первая перезагрузка системы показала все преимущества гибридной технологии, время загрузки уменьшилось вдвое, а на пятой загрузке вообще достигло рекордно малых значений, сравнимых с SSD (напомним, в прошлом тесте SSD загрузил чистую систему за 23 секунды).
Однако следует помнить, что в кэш помещаются только часто используемые данные и после того, как ПК проработал трое суток без перезагрузки, время запуска опять приблизилось к значениям первого запуска.
Хотя в любом случае данный результат, учитывая достаточно большое количество приложений в автозагрузке можно считать отличным, общее время загрузки системы сократилось с 2,5 минут до одной, а то и до 30 секунд.
Стоимость хранения.
Сегодня, после тотального подорожания жестких дисков в связи с наводнением в Таиланде, это довольно насущный вопрос. Однако с этим у гибридного диска все в порядке, стоимость хранения 1 ГБ составляет 0,27 USD, в то время как средняя стоимость хранения гигабайта на механическом диске аналогичной емкости составляет 0,22 USD.
Это остается все еще выгоднее приобретения SSD, стоимость хранения на которых составляет 1,7-1,8 USD за гигабайт.
Также использование гибридных дисков однозначно выгоднее использования иных гибридных решений, для которых кроме того необходимо либо приобретение дорогой материнской платы с чипсетом Z68 или поиск альтернативного контроллера от Marvell. Даже в этом случае стоимость хранения гибридной системы 500 ГБ HDD + 60 ГБ SSD составит 0,37 USD за гигабайт, что на 40% дороже хранения данных на гибридном HDD и почти вдвое дороже обыкновенных HDD.
Выводы.
Гибридный диск от Seagate можно с полной уверенностью назвать удачным решением и смело рекомендовать к покупке тем, кто хочет получить основные преимущества SSD (быструю загрузку и запуск программ) в сочетании с большой емкостью и стоимостью на уровне обычного жесткого диска. А формат 2.5″ позволяет использовать данный диск для модернизации дисковой подсистемы ноутбуков и иных мобильных устройств.
Курс по сетевым технологиям от Дмитрия Скоромнова подойдет и начинающим, и людям с опытом. Практикующие системные администраторы упорядочат свои знания и восполнят существующие пробелы. А те, кто только входит в профессию, получат базовые знания, без воды и избыточной теории. После обучения вы сможете ответить на вопросы:
• на каком уровне модели OSI могут работать коммутаторы?
• как лучше организовать работу сети организации с множеством отделов?
• для чего использовать технологию VLAN?
• для чего сервера стоит выносить в DMZ?
• как организовать объединение филиалов и удаленный доступ сотрудников по VPN?
и многие другие.
Уже знаете ответы на вопросы, перечисленные выше? Или сомневаетесь? Попробуйте пройти тест по основам сетевых технологий. Всего 53 вопроса, в один цикл теста входит 10 вопросов. Каждый раз набор вопросов разный. Тест можно проходить неоднократно без потери интереса. Бесплатно и без регистрации.
Помогла статья? Поддержи автора и новые статьи будут выходить чаще:
Или подпишись на наш Телеграм-канал: 
Источник http://profi-user.ru/gibridnyy-zhestkiy-disk/
Источник https://hddiq.ru/zhestkie-diski-hdd/uskoryaem-kompyuter-s-pomoshhyu-gibridnogo-zhestkogo-diska
Источник https://interface31.ru/tech_it/2011/11/gibridnyy-hdd-kak-alternativa-ssd.html