Что такое гибридный жесткий диск

Сейчас только совсем далекий от вычислительной техники человек не знает, что такое гибридный жесткий диск. Мода на совмещение нескольких принципиально различных технологий в едином устройстве не нова. Например, автомобили, в которых для передвижения выборочно используется традиционный двигатель внутреннего сгорания или электропривод, стали вполне привычными. Такое решение позволяет обойтись «малой кровью» при постепенном переводе технологии на новую альтернативу. Гибридные жесткие диски в полной мере соответствуют данному правилу. Давайте более подробно остановимся на этом вопросе.

Пенсионер… или живее всех живых?

В настоящее время в сфере вычислительной техники основным устройством для долговременного хранения информации является жесткий диск или винчестер (англ. HDD - hard drive disk). Его конструкция и принцип работы довольно просты: в небольшом металлическом корпусе размещено несколько дисков из непроводящего электрический ток материала. Со всех сторон поверхность каждого из них покрыта напыленным магнитным слоем. Диски нанизаны на общую ось-шпиндель, вращаемую электродвигателем с постоянной скоростью (в некоторых моделях она может ступенчато меняться, в зависимости от интенсивности использования). Специальный механизм перемещает рамку с головками записи/чтения над каждой из сторон. При записи участки поверхности намагничиваются, а при чтении происходит обратный процесс – магнитным полем индуцируется ток и преобразуется контроллером в поток данных. За десятилетия технология обкатана, «детские болезни» устранены.

Темная лошадка

Однако с созданием твердотельной памяти, на рынке появились альтернативные решения, в которых вращающихся частей нет, а запись осуществляется путем изменения положения плавающего затвора в транзисторе. Такие накопители называются SSD (от англ. Solid-State Drive). Многие считают, что носители информации на основе ячеек твердотельной памяти, производительность которых значительно превышает скорость работы HDD, постепенно вытеснят классические винчестеры. Пока же рано говорить о глобальном переходе (несмотря на то, что существуют гибридные HDD). И вот почему:

- стоимость одного гигабайта дискового пространства у SSD в разы превышает этот параметр у HDD (коэффициент можно получить, разделив цену на емкость);

- с надежностью не все так однозначно, Каждый твердотельный накопитель характеризуется допустимым количеством циклов записи/чтения;

- технология слишком нова, постоянно совершенствуется, поэтому еще вчера купленное устройство сегодня может безнадежно устареть (взять хотя бы поддержку команды TRIM).

Гибридный жесткий диск

Понимая, что в настоящее время о полной смене технологий говорить преждевременно, производители предложили компромиссный вариант, совмещающий в себе HDD и SDD. Основа конструкции такого устройства – магнитные диски (винчестер с его низкой стоимостью и… не слишком впечатляющей производительностью). Особенность в том, что гибридный жесткий диск также содержит микросхемы и контроллер SSD. Конечно, о сотнях гигабайт говорить не приходится, обычно объем ограничен десятком. То есть основной объем приходится на магнитные диски (например, 750 Гб), вместительность SSD – 8 Гб, и, конечно же, кэш (32-64 Мб). Гибридный жесткий диск при работе копирует наиболее востребованные данные в быструю твердотельную память, далее работая с ней. Другими словами, SSD в таком решении – это кэш второго уровня.

fb.ru

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.

comments powered by HyperComments

HDDiq.ru

Гибридный жесткий диск

SSD может прочитать и записать данные гораздо быстрее, чем самый быстрый магнитный жесткий диск. Но флеш память гораздо дороже стандартного жесткого диска, что сильно ограничивает производство твердотельных накопителей. Например, SSD на 128 ГБ стоит 130$, и столько же стоит внешний жесткий диск на 2 ТБ.

Желание использовать все же данную технологию в производстве жестких дисков привело к созданию гибридного жесткого диска, который содержит в себе небольшой объем флеш памяти и магнитные диски. Это позволило использовать значительную скорость работы SSD, сохранив объем жесткого диска и при этом получить невысокую стоимость.

Гибридные жесткие диски хорошо себя зарекомендовали в игровых мощных пользовательских компьютерах и в ультратонких ноутбуках. Такие системы имеют небольшой дискретный SSD накопитель, которого вполне хватает для установки операционной системы и хранения наиболее часто используемых файлов, и дополнительный магнитный жесткий диск, который служит для хранения основной информации, не требующей частого считывания.

Гибридный жесткий диск представляет собой один физический корпус, в котором расположены твердотельные накопители и магнитные диски. Внутри устройства вшита программа, которая используя особый алгоритм, производит кеширование данных, не предоставляя пользователю никакого выбора и доступа к SSD. При этом операционная система видит гибридный жесткий диск, как обычный жесткий диск с большой кэш памятью.

На рынке можно встретить несколько производителей гибридных жестких дисков, но в основном они выпускаются в 2,5 дюймовом исполнении для ноутбуков.

Алгоритм кэширования работает в автоматическом режиме, и со временем будет отслеживать наиболее часто запрашиваемые файлы и переносить их на SSD, откуда они будут загружаться намного быстрее. В первое время скорость работы гибридного жесткого диска ничем не будет отличаться от стандартного магнитного жесткого диска, но со временем, и по мере заполнения SSD, скорость его работы будет увеличиваться.

Но не стоит ждать значительного прироста в скорости работы компьютера при использовании гибридного жесткого диска. Скорость работы такой системы сильно зависит от объема встраиваемой твердотельной памяти. Например, при использовании гибридного жесткого диска Seagate Momentus XT на 750 ГБ с его внутренним SSD на 8 ГБ, скорость загрузки постоянно используемой программы увеличилась всего на десять или пятнадцать процентов после шести запусков и выключения системы.

Эта технология постоянно совершенствуется, но из-за цены, ее целесообразно использовать пока только в ноутбуках. Но, все же, установленный в ноутбук твердотельный SSD накопитель небольшого объема, подкрепленный внешним жестким диском для хранения основных файлов, будет давать большую эффективность в работе.

На сегодняшний день, если Вы задумали купить компьютер Apple, необходимо сразу обращать внимание на модели с уже встроенным SSD твердотельным жестким диском, что значительно ускорит работу всей системы и сохранит вам много времени и нервов в будущем.

Также интересные статьи на сайте chajnikam.ru: Основные операционные системы для пк Как скачать игру на компьютер с интернета? Какой монитор лучше выбрать? Виды жестких дисков

chajnikam.ru

Гибридный жесткий диск: особенности и недостатки SSHD накопителей

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 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 SSHD?

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. Самой современной разработкой считается PCI Express.
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.

profi-user.ru

Гибридные жесткие диски SSHD

Здравствуйте Друзья! В этой статье поговорим про гибридные жесткие диски или SSHD. Что это такое и где можно и нужно их использовать. SSHD — это простой жесткий диск к которому добавлено несколько гигабайт флеш-памяти. Обычно около 8 Гб. Достаточно мало если сравнивать с полноценными твердотельными дисками (SSD) и достаточно много если сравнивать с обычными жесткими дисками (HDD). У последних флеш-памяти нет вообще. Вот эта добавленная флеш-память служит в качестве кэша 2-го уровня для жесткого диска. SSHD отслеживает информацию, к которой происходит частое обращение. И эту часто используемую информацию копирует во флеш-память.

Принцип работы. При обращении к жесткому диску сначала данные проверяются в кэше первого уровня (он самый быстрый, но самый маленький 8-64 МБ). Если нужная информация там есть, то процессор быстрее получает необходимое и компьютер не тормозит.

Если нужной информации в кэше 1-го уровня нет, просматривается кэш 2-го уровня (значительно больший — 8 ГБ, но чуть медленнее кеша 1-го уровня). SSHD делает все возможное, чтобы там оказалась необходимая информация и если она там оказывается, то компьютер снова не тормозит.

Компьютер замедляется лишь когда во всем кэше не оказалось нужной информации. В этом случае приходится долго раскручивать диски, позиционировать головки и считывать данные.

Отсюда следует два заключения:

Чем больше кэш 1 уровня у HDD тем лучше или быстрее диск. Больше поместится в него и будет менее задействована медленная механика
Чем больше кэш 2-го уровня тем лучше или быстрее гибридный жесткий диск.

Пока максимальный объем кэш памяти 2-го уровня — 8 ГБ, но технологии развиваются, и в любом случае, при выборе диска, необходимо уточнять в спецификациях. Больше лучше.

История. SSD диски были созданы достаточно давно (в 80-х). Технология естественно развивалась, но дешеветь пока не собирается. Или собирается, но сильно медленно. В результате чего образовалась яма в цене между обычными HDD и SSD дисками. Производители, дабы заполнить этот пробел и удовлетворить спрос потребителей, стали выпускать гибридные жесткие диски — SSHD.

По началу флеш-памяти добавляли начиная от 128 МБ. По нынешним временам сущие копейки. Но, тогда, для операционной системы Windows Vista это уже добавляло производительности. В Windows XP эта технология, по моему, совсем отказывалась работать. Постепенно флеш-память увеличивали и сейчас уже устанавливают до 8 ГБ. Так же раньше для корректной работы кэша необходимо было установить специальное программное обеспечение. Последнее было разработано не для всех систем и ограничивало применение гибридных жестких дисков.

С развитием технологии сделали независимое устройство. То есть пользователь на информацию в кэше никак повлиять не может. Все работает автоматически. Для пользователя процесс использования гибридного диска ничем не отличается от использования простого жесткого диска.

В этом вся прелесть. Не нужно разбираться с программным обеспечением, что то устанавливать и так далее. Не нужно покупать дополнительный SSD диск для увеличения производительности. Купил, установил, и забыл. Получаешь прирост производительности.

Где целесообразно использовать гибридные жесткие диски? Везде где хочется получить больше скорости и емкости, а возможности поставить отдельно SSD и HDD нет. Например в нетбуках или ноутбуках без привода для чтения оптических дисков. Когда приходит время модернизации, можно пойти тремя путями:

поставить HDD большей емкости. В этом случае прирост в скорости вы не заметите
установить SSD. В этом случае вы получите идеальную производительность, но проиграете в емкости
установить гибридный жесткий диск — SSHD

В последнем случае вы выберите средний путь. Вы значительно выиграете в скорости и не потеряете, а то и добавите в емкости.

Если же у вас ноутбук с оптическим приводом и есть возможность поставить отдельно SSD и HDD используя устройство подобное ниже

то однозначно нужно ставить. На SSD можно установить операционную систему и получить минимальное время загрузки, а на HDD записывать мультимедиа информацию.

Мне кажется, тут так же есть один нюанс. Люди заинтересованные в увеличении быстродействия своей системы, будут переносить часто используемые данные и программы на SSD (пока есть свободное место). Чего не скажу о людях возрастом по старше. Многим хочется, что бы включил и работало. И чтобы желательно быстро работало. Я говорю о наших родителях и о дедушках с бабушками. Вот в этих ситуациях, мне кажется, использование гибридных жестких дисков незаменимо. Поставил их в компьютер, установил систему и все работает. Жесткий диск сам собирает часто используемую информацию в кэш и все счастливы)

Заключение. Изначально технология гибридных жестких дисков разрабатывалась исключительно для мобильных устройств. Первые SSHD вышли в формфакторе 2.5“. Лишь недавно Seagate представила накопители для настольных компьютеров (в продаже пока замечены не были 7_03_2014). Мне кажется это отличное решение для тех кому нужно «просто быстрее». Для тех, кто не будет сам переносить свою часто используемую информацию на твердотельный диск. Тем же кому необходима максимальная производительность придется ставить SSD + HDD и балансировать свою информацию вручную.

Вообщем, я рад что на рынке появился достаточно новый продукт и с удовольствием переделаю статью про выбор жесткого диска.

Видео про скорость загрузки операционной системы на обычном HDD, SSD и SSHD

YouPK.ru

Что такое гибридный жесткий диск