гибридный жесткий диск: что это такое, плюсы и минусы, отзывы

Гибридный диск: понятие, особенности

Гибридный жесткий диск (SSHD) — это устройство, предназначенное для хранения определенного объема данных. Это может быть как физическое, так и логическое. Особенностью этого устройства является сочетание двух технологий: хранения данных на жестком диске и памяти NAND. Это позволяет значительно повысить производительность гибридного накопителя и в то же время сохранить большой объем информации, доступной для архивирования.

Гибридный диск может улучшить общую производительность системы за счет использования твердотельной памяти диска в качестве кэша, хранящегося на жестком диске. Гибридные диски могут быть реализованы с использованием двух технологий: двойного хранилища и твердотельных накопителей.

Существует 2 типа технологий производства гибридных жестких дисков

В первом случае система состоит из двух физических устройств — небольшого SSD и большого HDD, расположенных в компьютере. Они связаны между собой общим микроконтроллером и, очень часто, общим корпусом. Решение о вводе информации о жестком диске принимается при безоговорочной поддержке операционной системы или путем создания «подсказок» операционной системы с помощью набора микросхем на материнской плате, который сообщит вам, какие данные необходимо кэшировать на SSD.

Во втором случае гибридный диск, в общем, имеет тот же принцип работы, что и первый тип, с той лишь разницей, что физически два диска имеют общее «тело». Но при этом оба диска по-прежнему требуют поддержки операционной системы. Без этого они выглядели бы как два полностью отключенных диска.

Совет. В последнее время появилось много отзывов о новом устройстве, подвиде гибридного накопителя, который представляет собой настоящий SSHD. В таком устройстве два жестких диска не только физически объединены вместе, но также выполняют процесс кэширования данных с помощью встроенных микроконтроллеров. Компьютерные эксперты утверждают, что только этот тип диска можно считать по-настоящему автономным.

Гибридный накопитель — что это?

Гибридный жесткий диск, или SSHD (твердотельный гибридный диск) на английском языке, представляет собой нечто среднее между старым жестким диском в вашем компьютере и относительно новой технологией: твердотельным накопителем. Чтобы прояснить ситуацию, необходимо понять, что такое и то, и другое.

Жесткий диск, к которому мы привыкли, состоит из пластин и проигрывателей, вращающихся с молниеносной скоростью. Такой механизм занимает много места, шумит и при встряхивании ломается. Поэтому производители придумали улучшенную версию — SSD, который не имеет вращающихся элементов, а состоит только из микросхемы памяти.

Несмотря на то, что твердотельный накопитель появился в 80-х годах, дешевле он все равно не будет. Правда, высокая цена оправдана сверхбыстрой работой. Чтобы сбалансировать ситуацию, разработчики создали гибридную версию между первым и вторым: SSHD. Но что это такое?

Похоже на такой же простой винт, то есть тоже работает благодаря пластинам и головкам. В него добавили только флеш-память, как в твердотельном накопителе.

Как пришли к такому решению?

Чтобы понять причинно-следственные связи, вернемся к принципу драйва. Когда вы даете ему команду с клавиатуры и мыши, он сначала обращается к данным кэша верхнего уровня. Это область, где временно хранится наиболее часто используемая вами информация.

В зависимости от модели жесткого диска объем его памяти варьируется от 8 до 64 МБ. Ужасно маленький, правда? Таким образом, компьютер зависает (а точнее сам винт зависает), если вдруг не находит нужную информацию в кеше и начинает выбирать ее из того, что есть в наличии.

Чтобы исключить торможение компьютера, мы добавили двухуровневый жесткий кеш в виде флеш-памяти. Его объем может доходить до 8 ГБ. Уже лучше, а? И хотя дополнительный кеш медленнее основного, с жестким гибридным вряд ли придется нервничать в ожидании ответа компьютера на ваш запрос.

В конце концов, SSHD может добавить во временное хранилище гораздо больше информации, чем HDD. Правда, вмешиваться в избирательный процесс нет возможности — единство решает само для вас, что для вас важнее всего.

Для этого используется технология самообучения, которая с первых секунд работы проверяет на диске те файлы, которые уже использовались несколько раз, и при повторном использовании они будут работать быстрее. То есть на таких дисках быстро работают только наиболее часто используемые файлы.

Но известно, что размер буфера ограничен, поэтому диск не будет обрабатывать все ваши файлы быстрее (файлы заменяются другими, которые вы используете).

Производительный SSHD, или SSD и жесткий диск?

Настоящее испытание гибридного диска — его производительность по сравнению с традиционными жесткими дисками и твердотельными накопителями. Производительность сильно зависит от цели использования компьютерной системы.

Производительность SSHD также будет сильно зависеть от объема памяти, используемой для кеша. На SSHD может быть 8 ГБ этого твердотельного кэша, который считается небольшим и может быть быстро заполнен. Это требует от системы частой загрузки кешированных данных. Следовательно, от этих накопителей выиграют те, кто использует свой компьютер с ограниченным количеством приложений.

Например, пользователь, который использует компьютер только для просмотра веб-страниц, чтения и электронной почты, а также использует несколько приложений для повышения производительности. Геймер, который играет в разные компьютерные игры, не увидит тех же преимуществ, поскольку система кэширования требует многократного использования одних и тех же файлов, чтобы определить, какие файлы там хранить. Если файлы не используются повторно, преимущества твердотельного кэша ограничены.

Время загрузки — это пример того, как можно улучшить стандартную систему. Улучшение не будет соответствовать всему твердотельному накопителю, но оно может обеспечить более высокую скорость загрузки, чем традиционные жесткие диски.

Помимо скорости загрузки, улучшения могут быть разными. Если вы копируете большой объем данных (например, используете его для резервного копирования другого диска), кеш быстро перегружается, и диск будет работать на том же уровне, что и обычный жесткий диск, но меньше, чем жесткий диск дорогой модели.

Как работают SSHD?

Вам может быть интересно, как SSHD удается превзойти жесткие диски, оставаясь при этом в том же ценовом диапазоне. Ответ — во флеш-памяти NAND. Это тот же тип памяти, который используется в твердотельных накопителях, но SSHD использует очень небольшой объем этой памяти — 8 ГБ в случае дисков FireCuda.

Функции этого небольшого накопителя аналогичны кеш-памяти жесткого диска и напоминают работу Intel Optane. Система определяет наиболее часто используемые приложения и записывает их в этот небольшой блок памяти, повышая производительность.

Достоинства и недостатки гибридных дисков

Давайте посмотрим на наиболее очевидные преимущества гибридного хранилища:

• Гибридные диски практически не отличаются скоростью передачи информации от стандартных HDD. Но есть разница в функционировании этих двух типов накопителей при детальном рассмотрении процесса доступа к файлам. Речь идет о времени, необходимом для «получения» желаемых файлов (время доступа): в гибридных дисках доступ к файлам может быть получен за 0,3 секунды по сравнению с 24 секундами для обычного диска.
• Для гибридных дисков скорость интерфейса примерно на 15-17% выше%.
• Разница в цене между обычными и гибридными агрегатами (с учетом их улучшенных характеристик) незначительна, что заставляет многих склоняться в пользу последних.
• Удобство эксплуатации. Даже для неопытного пользователя компьютера процесс использования гибридных накопителей на своем вычислительном устройстве не составит труда, а показатели производительности системы значительно увеличатся.

К сожалению, у этого типа винчестеров есть свои недостатки. Одним из наиболее важных моментов является невозможность полностью разместить важные данные на SSD-накопителе гибридного диска.

Что из себя представляет гибридный жёсткий диск

Производство жестких дисков — это очень сложный технологический процесс, так как внутри него много движущихся частей, что сильно ограничивает уменьшение размеров устройств без потери определенных характеристик (вероятно, это причина того, почему так много современных жестких дисков я » м сейчас на дежурстве). Производители оказались в технологическом тупике. Дальнейшему увеличению емкости и плотности дисков некуда.

Для решения этой проблемы были созданы твердотельные накопители, а в 2007 году компания Seagate разработала первый в мире гибридный жесткий диск или SSHD (твердотельный жесткий диск). Это физическое устройство хранения, в котором переплетены технологии хранения 60-х годов (жесткие диски, HDD) и современность (SSD на микросхеме памяти NAND).

В общем, это вроде бы нормальный винчестер со значительно увеличенной флеш-памятью. Первые образцы имели 128 МБ, но сейчас есть модели с 32 ГБ.

Получился очень интересный и практичный продукт. От обычного диска он унаследовал большую емкость, но от твердотельного накопителя большой, можно сказать, и огромный объем кэша данных.

Скоростные параметры или HDD и SSD vs SSHD

Процесс увеличения скорости работы операционной системы и приложений с помощью таких гибридных дисков выглядит следующим образом:

После установки операционной системы на гибридный жесткий диск первая загрузка будет происходить с нормальной скоростью, но после нескольких перезагрузок время уменьшится из-за попадания микроконтроллера устройства в большой кэш наиболее часто используемых областей данных операционная система. Тесты показали, что загрузка системы с SSHD происходит всего на 5-10% медленнее, чем с обычного SSD. То же будет и с различными приложениями, играми и т.д. Главное, чтобы на накопителе было достаточно флеш-памяти для всего необходимого.

В конце 2011 и начале 2012 года тесты скорости показали, что гибридные твердотельные накопители с жесткими дисками 750 ГБ и кеш-памятью 8 ГБ были медленнее, чем твердотельные накопители с произвольным чтением / записью и последовательным чтением / записью, но быстрее жестких дисков при запуске приложений и завершении работы.

Объем кеш-памяти существенно влияет на стоимость конечного продукта. Поэтому при выборе агрегата необходимо учитывать количество приложений, требующих интенсивного использования ресурсов на нем, и их количество.

В основе технологии гибридных хранилищ лежит решение, какие элементы данных имеют приоритет над флэш-памятью, а какие нет. Таким образом, SSHD могут работать в двух основных режимах:

Автоматический или самооптимизирующийся режим

В этом режиме гибридный жесткий диск принимает все решения, касающиеся распределения данных, и не зависит от операционной системы.

Оптимизированный для хоста или рекомендованный хостом режим

В этом режиме работы гибридный SSHD включает в себя расширенный набор команд SATA «Гибридная информация». На основе этих команд операционная система и драйвер устройства в зависимости от структуры файловой системы решают, какие элементы данных следует поместить во флэш-память NAND.

Некоторые особенности SSHD, такие как режим, рекомендованный хостом, требуют программной поддержки в операционной системе. Поддержка операций, предлагаемых хостом, появилась только в Windows 8.1, в то время как исправления для ядра Linux были доступны с конца 2014 года. В будущем они должны быть включены в ядро ​​Linux.

Историческая справка

В 2007 году Seagate и Samsung представили первые гибридные накопители: Seagate Momentus PSD и Samsung SpinPoint MH80. Оба были 2,5-дюймовыми и имели 128 или 256 МБ флеш-памяти. Продукция не получила широкого распространения.

В мае 2010 года компания Seagate представила новый гибридный продукт под названием накопитель Momentus XT, используя термин «твердотельный гибридный накопитель» (SSHD). Включает 500 ГБ места на жестком диске с 4 ГБ встроенной флэш-памяти NAND.

В апреле 2013 года WD представила 2,5-дюймовые диски WD Black SSHD, в том числе 5-миллиметровые SSHD с 500 ГБ обычного хранилища и 8 ГБ, 16 ГБ и 24 ГБ флэш-памяти.

Согласно википедии

Нужен ли вам гибридный жесткий диск?

Как видите, выиграть можно, только купив гибридный винт. Но стоит ли покупать этот хард, пока старый работает безупречно? Ответ положительный, если вы хотите ускорить работу своего компьютера.

Я могу сказать то же самое любому, у кого сломалась лоза. Я имею в виду, вам все равно придется покупать новый, так почему бы не гибрид? По цене он ненамного дороже обычного диска, но работает намного быстрее.

Если вы решили, что вам нужен агрегат, при выборе обратите внимание на следующие основные характеристики:

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

Но производители позаботились о владельцах настольных компьютеров, выпустив 3,5-дюймовые устройства.

• Интерфейс — способ подключения накопителя к материнской плате. Скорость обмена данными также зависит от этого параметра. Самый распространенный сейчас — SATA. Многие компьютеры имеют первое и третье поколение этой шины. У вас очень старое оборудование? Возможно, у него устаревший интерфейс IDE.
• Емкость. В этом случае выбирайте в соответствии с вашими личными потребностями.

Вывод, который я предлагаю, такой: поскольку этот диск в принципе быстрее работает только с часто используемыми файлами, было бы рациональнее купить его для установки на него операционной системы. Просто не вижу смысла принимать это за обычные файлы.

Вот и все, друзья, подпишитесь на обновление и не забудьте добавить в закладки ссылку на мой блог.

Seagate FireCuda (2.5”)

Как следует из названия, эта модель практически идентична SSHD FireCuda, о которой говорилось выше, за одним очевидным исключением — это 2,5-дюймовый накопитель, поэтому он, скорее всего, подойдет владельцам ноутбуков и консолей.

Он отличается от 3,5-дюймовой настольной модели тем, что имеет меньший объем — 500 ГБ, а также 1 и 2 ТБ, а также имеет скорость вращения менее 5400 об / мин, что является нормальным для накопителей с таким коэффициентом формы. В остальном он идентичен своему старшему брату, хотя из-за меньшего размера будет немного дороже.

Характеристики

• Форм-фактор: 2,5 дюйма
• Объем: 500 ГБ / 1 ТБ / 2 ТБ
• Размер кеш-памяти: 64 МБ
• Емкость NAND: 8 ГБ
• Скорость: 5400 об / мин
• Интерфейс: SATA 6 Гбит / с

Мало что можно сказать о FireCuda 2.5 «, чего не было сказано о его аналоге 3.5». Как уже упоминалось, он немного дороже, имеет аналогичные функции и сопоставимую производительность. Но не покупайте эту настольную версию, поскольку она в первую очередь предназначена для ноутбуков и консолей.

Преимущества и недостатки

Как и все в нашем мире, у этого устройства есть свои плюсы и минусы. Начнем с хорошего:

1. Работает быстрее старого винта примерно на 30 %;
2. Дешевле SSD
3. Флэш-память и винт делят единый корпус.

У гибридного диска есть только один недостаток: небольшой размер кеш-памяти. Но это временно по мере развития технологий. Кстати, не путайте кеш-память с памятью, предназначенной для хранения мультимедиа и других данных — ее объем может исчисляться терабайтами.

Типы гибридных дисков: принцип действия

Как мы уже узнали, существует три основных типа гибридных приводов. С первым из описанных вариантов все понятно — по сути, он ничем не отличается от обычного винчестера. Но стоит рассмотреть два последних подробнее.

Следовательно, гибридный диск, состоящий из двух отдельных жестких дисков. Его можно считать устройством предыдущего поколения. В таком устройстве находится контроллер SATA, цель которого — объединить одни и те же диски для обнаружения их операционной системой в целом.

Перед покупкой проверьте, подходит ли устройство для вашего компьютера

Первоначально данную технологию предлагали на рынке несколько компаний. Среди них были Intel и Asus. Фактически, это позволило объединить два относительно дешевых устройства во что-то более дорогое и производительное, что позволило одновременно использовать достаточно большой магнитный накопитель и высокоскоростной SSD.

Что касается гибридного диска, состоящего из устройства, регулируемого специальным контроллером на материнской плате, то принцип его работы совершенно иной. Контроллер самостоятельно распознает всю информацию и автоматически кэширует ту, которая чаще всего используется на SSD.

Но, несмотря на всю свою производительность, такие накопители все же не являются идеальным продуктом из-за довольно сложной установки, большого количества дополнительных кабелей и использования интерфейса SATA в качестве «посредника» для передачи данных.

Внимание! При этом следует учитывать, что такие устройства лучше всего работают на стационарных компьютерах, тогда как сама технология будет более подходящей для использования на портативных устройствах.

Хотя SSHD работают как единое устройство, каждое устройство имеет свою собственную область хранения. Их также можно использовать независимо друг от друга. Однако производители советуют не менять конфигурацию устройства, так как твердотельный накопитель довольно мал.

Напоследок стоит сказать несколько слов о том, что можно сделать в случае отказа SSD. Видимо, можно просто выключить и использовать дискету в обычном режиме, но, конечно, без индикаторов скорости стартера.

На этом мы завершаем знакомство с гибридными приводами. Теперь вы знаете, в чем суть их работы и какие преимущества они имеют перед обычными жесткими дисками. Удачи!

Ускоряем компьютер с помощью SSHD

В этой статье я расскажу, что такое гибридный жесткий диск, чем он лучше обычного HDD, а также о плюсах и минусах SSD.

Для большинства обычных пользователей я сейчас открою большой секрет: самое слабое звено (читай медленно) в цепочке компьютерной системы — это жесткий диск или жесткий диск. У вас может быть самый быстрый процессор, лучшая видеокарта и много оперативной памяти, но медленный жесткий диск и неудачное слово «тупой» сводят на нет всю работу этого потрясающего оборудования.

Так было до недавнего времени. Теперь есть твердотельные накопители или твердотельные накопители. Они помогли избавиться от этого узкого места в производительности компьютера. Многие из них используются в качестве основного загрузочного диска для операционной системы, что очень оправдано, но высокая цена и небольшой объем памяти не позволяют использовать их более широко.

Почему SSHD не популярны?

Вы, наверное, тоже задались вопросом, почему в нашем обзоре всего две модели от одного производителя, хотя диски производятся рядом известных компаний, например, WD, Toshiba, Hitachi и др., но несмотря на это существуют и другие SSHD, они не так доступны и широко доступны, как диски Seagate.

Вот почему гибридные приводы обычно никогда не используются вне стандартных комплектов — многие просто не считают их стоящими вложениями. Обычным пользователям проще использовать дешевые жесткие диски, а более преданные пользователи готовы потратить деньги и купить полный SSD в качестве основного системного диска.

Гибридные диски были довольно прибыльным вариантом в недавнем прошлом, когда твердотельные накопители были безумно дорогими, однако, учитывая падающие цены на твердотельные накопители и неспособность SSHD соответствовать им с точки зрения производительности, будущее гибридных дисков находится в лучшем из возможных случаи неопределенные.

Действительно ли производительность SSHD такая же как у SSD?

Проблема производительности гибридных жестких дисков напрямую зависит от того, как пользователь использует систему, и ограничивающим фактором для той же производительности является небольшой объем кэш-памяти (сейчас он составляет около 8 ГБ), которого просто недостаточно для работы менее серьезные задачи.

Если пользователь как минимум «использует» свой компьютер, ну, скажем, просматривает Интернет, сидит в социальных сетях, читает электронную почту, играет в пасьянс и играет в шахматы, то этот пользователь получит максимальную отдачу от использования Интернета » жесткий диск, потому что в этом сценарии то, что происходит. Кэш-памяти достаточно для полной обработки всех данных со скоростью, соответствующей SSD.

Но если принять во внимание другого пользователя, который, например, играет в различные «тяжелые» компьютерные игры, мы можем с уверенностью сказать, что этот пользователь не заметит никакой разницы в производительности, если он изменит HDD на SSHD. Почему? Потому что размер кеша довольно мал, и файлы одной и той же компьютерной игры в нем будут постоянно обновляться и не могут быть повторно использованы (из кеша), так как они будут удалены и заменены новыми файлами. И если файлы не будут использоваться повторно, от SSD-кеша не будет никакой реальной пользы.

MEM-ас Боромира

То же самое и с копированием данных. Если вы копируете, скажем, папку с файлами и хотите перенести ее из одного места в другое, и она занимает более 8 ГБ, то в результате будет использоваться не кеш SSHD, а его обычная память на магнитном жестком диске, и скорость копирования у него будет такая же, как у классического HDD.

Но в качестве «подсластителя» стоит отметить, что запуск системы при включенном компьютере займет около 10 секунд, что в значительной степени соответствует скорости SSD.

Стоит ли присмотреться к SSHD?

Требования к мощности. SSHD по сути такой же, как и традиционный жесткий диск, но с дополнительным пространством внутри диска для хранения твердотельного кэша. Емкость SSHD примерно такая же, как у обычного жесткого диска. Версии этих накопителей для ноутбуков и настольных ПК имеют одинаковую емкость. Так что это утверждение полностью верно.

Сравните цены на SSHD. Что касается емкости, SSHD дороже традиционного жесткого диска из-за добавления дорогостоящего твердотельного кэша и дополнительной прошивки для управления процессором кэширования. Цены на 10–20 процентов выше, чем у традиционных жестких дисков.

SSHD намного дешевле, чем полноценное SSD-устройство. Что касается емкости, SSD будет стоить в пять-двадцать раз дороже SSHD. Считается, что причиной такого большого ценового дисбаланса является то, что твердотельные накопители большей емкости требуют дорогих микросхем памяти NAND.

Скоростные параметры или HDD и SSD vs SSHD

Процесс увеличения скорости работы операционной системы и приложений с помощью таких гибридных дисков выглядит следующим образом:

После установки операционной системы на гибридный жесткий диск первая загрузка будет происходить с нормальной скоростью, но после нескольких перезагрузок время уменьшится из-за попадания микроконтроллера устройства в большой кэш наиболее часто используемых областей данных операционная система. Тесты показали, что загрузка системы с SSHD происходит всего на 5-10% медленнее, чем с обычного SSD. То же будет и с различными приложениями, играми и т.д. Главное, чтобы на накопителе было достаточно флеш-памяти для всего необходимого.

В конце 2011 и начале 2012 года тесты скорости показали, что гибридные твердотельные накопители с жесткими дисками 750 ГБ и кеш-памятью 8 ГБ были медленнее, чем твердотельные накопители с произвольным чтением / записью и последовательным чтением / записью, но быстрее жестких дисков при запуске приложений и завершении работы.

Объем кеш-памяти существенно влияет на стоимость конечного продукта. Поэтому при выборе агрегата необходимо учитывать количество приложений, требующих интенсивного использования ресурсов на нем, и их количество.

В основе технологии гибридных хранилищ лежит решение, какие элементы данных имеют приоритет над флэш-памятью, а какие нет. Таким образом, SSHD могут работать в двух основных режимах:

Автоматический или самооптимизирующийся режим

В этом режиме гибридный жесткий диск принимает все решения, касающиеся распределения данных, и не зависит от операционной системы.

Оптимизированный для хоста или рекомендованный хостом режим

В этом режиме работы гибридный SSHD включает в себя расширенный набор команд SATA «Гибридная информация». На основе этих команд операционная система и драйвер устройства в зависимости от структуры файловой системы решают, какие элементы данных следует поместить во флэш-память NAND.

Некоторые особенности SSHD, такие как режим, рекомендованный хостом, требуют программной поддержки в операционной системе. Поддержка операций, предлагаемых хостом, появилась только в Windows 8.1, в то время как исправления для ядра Linux были доступны с конца 2014 года. В будущем они должны быть включены в ядро ​​Linux.

Историческая справка

В 2007 году Seagate и Samsung представили первые гибридные накопители: Seagate Momentus PSD и Samsung SpinPoint MH80. Оба были 2,5-дюймовыми и имели 128 или 256 МБ флеш-памяти. Продукция не получила широкого распространения.

В мае 2010 года компания Seagate представила новый гибридный продукт под названием накопитель Momentus XT, используя термин «твердотельный гибридный накопитель» (SSHD). Включает 500 ГБ места на жестком диске с 4 ГБ встроенной флэш-памяти NAND.

В апреле 2013 года WD представила 2,5-дюймовые диски WD Black SSHD, в том числе 5-миллиметровые SSHD с 500 ГБ обычного хранилища и 8 ГБ, 16 ГБ и 24 ГБ флэш-памяти.