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.
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 ).
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.
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.
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.
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.
Только ленивый, глухой и вдобавок слепой айтишник сегодня не знает о преимуществах SSD. Рынок SSD стремительно развивается, появляются и исчезают новые игроки, инвестируются средства в усовершеноствованные технологии . Твердотельные накопители еще несколько лет назад дали рынку такой пинок, от которого всех производителей до сих пор колбасит. Причем перестраивается не только рынок самих накопителей, но и вслед за ним рынок контроллеров, СХД, ОС и приложений.
Однако SSD ёмкости по сравнению с традиционными пока остаются крайне дорогими. Приходится постоянно лавировать между скоростью и ёмкостью, и на уровне корпоративном и на уровне обычных пользователей и SOHO. Enterprise отдельная песня, оставим её в стороне. А вот на уровне обычных пользователей сейчас есть решения хранений на SSD, HDD и гибридные варианты. Причем по моему опыту SSD это хорошо, но всегда мало, а HDD всегда слишком медленно. Самым оптимальным вариантом является именно гибридный вариант, в котором "горячие" данные доступны быстро, а покрывшиеся пылью дистрибутивы или музыка лежат и спокойно ждут своего часа на медленном хранилище. В идеале сюда бы добавить совсем медленное хранилище для редко используемых данных (семейного фото видео архива на 2 тб), но это пока реализовано только в виде DVD BRD, облаков, NAS. В общем гибрид SSD + HDD выглядит почти мечтой.
Реализовать мечту пользователя об идеальном хранилище на сегодня позволяют:
Никто не знал а я Batman! Действительно - мало кто знает что Microsoft начиная с Windows 8 предоставляет отличные функции по созданию дисковых массивов доступных ранее только для очень дорогих RAID контроллеров. Storage spaces это очень круто, меня даже пугает такой прогресс (чего же ожидать в Windows 9?) Думаю производителей крутых контроллеров этот подход тоже пугает, по этой причине никто громко об этой технологии не говорит, чтобы не обрушить рынок. Установленной Windows скармливают разные диски (HDD, SSD) и выбирают из вариантов (скорость, надежность, скорость и надежность), в общем строят RAID в том виде в котором хочется. Управляемость тут обалденная просто. Плюсы:
Распространённый вариант. Когда не хочется заморачиваться с более сложными вариантами. Поставили ОС на SSD? Сколько Gb из этой ОС требуется считывать каждый день, и сколько файлов не будут прочитаны ни разу? То есть огромная часть дорогого дискового пространства будет использована для хранения файлов которые можно хранить на дешевом диске. Плюсы:
User friendly вариант. Seagate в этом сегменте пока в лидерах. Обычный жесткий диск снабдили огромным кешем SSD. В эксплуатации ничем не отличается от обычного жесткого диска, не управляем, работает по алгоритмам заложенным производителем на заводе. Вообще не требует обслуживания, особой установки. Я был уверен что на рынке они полностью заменят обычные HDD. Плюсы:
При всём многообразии вариантов продавать современные ПК, с приличными процессорами, видеокартами, быстрой памятью и при этом устаревшими HDD я считаю практически преступлением. Любой современный ПК, будь то офисный или домашний, будет упираться именно в диски. Зачем вкладывать в процессоры, видео если упрется в жесткий диск, это же деньги потребителя на ветер.
И что я вижу на рынке? Сколько пользователей Smart Response вы знаете? Сколько моделей SSHD лежит на полках близлежащего магазина? А у его поставщика на складах? Сколько вам известно пользователей Windows использующих Storage spaces? При том что SSHD являются самым простым в инстяляции вариантом, при покупке пользователь по прежнему сравнивает просто ёмкость дисков. Даже айтишники и гики предпочитают использовать отдельно SSD и HDD (или облака).
До сих пор большая часть basic линеек ПК и ноутбуков известных брендов продается с HDD. Мало того, ноутбуки продаются даже с HDD 5400 rpm! И ведь покупают.
И я понять не могу - что происходит? Такой прогресс в технологиях, и такой разрыв в продажах. Выбирая на сайте дистриба ПК от HP или DELL, мне даже посмотреть не на что. Никто из них не предлагает рабочих станций с гибридными хранилищами и даже с SSD не найти. Это какой то заговор, какой то кризис здравого смысла.
IT всегда считалась отраслью идущей в авангарде технологий. Но не сейчас, не в плане ПК и ноутбуков. Возникли какие то барьеры, причем не технологические или производственные, а системные, рыночные.
Мои варианты ответов на вопрос - почему гибридные варианты хранения по продажам уступают классическим:
Ещё есть варианты?
Что же, пора подводить итоги. Линейка Laptop Thin SSHD не показала ничего особенного. Использование шпинделя, вращающегося со скоростью 5400 об/мин, заметно снизило скорость работы накопителя. Диск демонстрирует неплохие результаты при последовательном чтении и записи, хотя им и далеко даже до бюджетных моделей твердотельных накопителей. А вот при случайном чтении/записи, а также работе с мелкими файлами SSHD от Seagate буквально проваливается.
Гораздо интереснее, на мой взгляд, выглядят SSHD TOSHIBA. Наличие контроллера Marvell дает о себе знать. Случайное чтение/запись, данные малого объема - в этих условиях и MQ01AF050H, и MQ01ABD100H демонстрируют отличные показатели быстродействия. Да, модель емкостью 1000 Гбайт (в зависимости от реселлера) на 500-1000 рублей дороже ST1000LM014, но оно того стоит. Я так считаю.
Еще одна интересная модель - Seagate ST2000DX001. Накопитель продемонстрировал дюжие скоростные способности при последовательном чтении и записи. Хотя работа со случайными данными, а также файлами малых размеров в сравнении с теми же SSHD TOSHIBA оставляет желать лучшего. Тем не менее, если вам необходим объемный накопитель, но нет возможности установить в десктоп SSD, то ST2000DX001 станет хорошим выбором.
Модель Seagate ST4000DX001 по понятным причинам уступает ST2000DX001, к тому же довольно дорога.
Обобщая, отмечу следующее:
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 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.
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).
Как и все в нашем мире, данный девайс имеет плюсы и минусы. Начнем с хорошего:
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.
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.
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.