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.
Нет никаких сомнений, что за твердотельными накопителями будущее: такие диски значительно превосходят классические винчестеры по скорости, компактности и надежности. Впрочем, превосходят и по цене тоже, и это единственное, что мешает им доминировать на рынке.
Многие производители быстро сообразили, что пока технологии для производства твердотельных накопителей не подешевеют, можно сочетать в одном устройстве преимущества флеша и механических дисков, чтобы обеспечить высокую скорость работы и демократичную цену. Такие диски получили название гибридных.
На гибридных дисках данные, к которым необходим частый доступ, записываются на флеш, а файлы, которыми пользуются редко, складируются в основную память HDD. Подобные технологии оказались востребованы, в первую очередь, в ноутбуках, где часто просто нет места, чтобы поставить и механический венчестер, и твердотельный накопитель.
Компания Seagate посчитала такую ситуацию чистой воды дискриминацией, и выпустила модельную линейку дисков Desktop SSHD - первых полностью аппаратных гибридов, предназначенных специально для настольных ПК.
Мы протестировали гибридный диск Seagate, выполненный в форм-факторе 3,5 дюймов (145x100x26 мм). В мордельной линейке имеются диски объемом 1, 2 или 4 ТБ, каждая пластина по теробайту (соответственно до четырех пластин и по две головки чтения-записи на каждую). Буфер обмена - 64 МБ.
Роль твердотельного кеша выполняет микросхема MLC Flash-памяти Samsung, произведенная по техпроцессу 24 нм, с интерфейсом Toggle-Mode DDR 1.X. Внутри корпуса имеется два NAND-устройства объемом 64 Гбит, что дает пропускную способность интерфейса около 266 МБ/с. Скорость вращения шпинделя - 7200 об/мин (для версии 1 ТБ и 2 ТБ) и 5900 об/мин - для 4 ТБ. Интерфейс подключения диска - SATA III 6 Гбит/сек с технологией NCQ. Обычное энергопотребление под нагрузкой составляет 6,7 Вт, а в режиме «сна» - 0,8 Вт.
Количество твердотельной памяти здесь всего 8 ГБ, но даже на них мы не сможем ничего записать сами. Запись на флеш происходит автоматически с помощью специального алгоритма Adapive Memory. Он использует быструю память в качестве своеобразного кеша, перенося туда наиболее часто запрашиваемые данные.
В кеше в каждый момент времени присутствуют только те данные, которые с наибольшей вероятностью будут востребованы пользователем или системой. Например, если компьютер часто включается и выключается, то место в полупроводниковом буфере будет отведено под системные файлы.
Если же пользователь часто запускает какую-то программу или игру, то исполняемый файл также имеет все шансы оказаться в кеш-памяти. То же самое можно сказать про картинки, электронные документы, видео-ролики и так далее. Специалисты Seagate уверяют, что их алгоритмы самообучаются: чем дольше на компьютере установлен диск, тем быстрее он работает. Кешируются и операции записи, что значительно ускоряет копирование.
Как говорится, все познается в сравнении. Технология Adaptive Memory функционирует, причем весьма успешно: накопитель SSHD-типа значительно опережает по скорости работы обычный HDD. На компьютере с таким диском гораздо быстрее происходят установка, загрузка и работа приложений и игр, загрузка операционной системы и копирование данных.
Врема загрузки Windows 7, установленной на этот диск, после нескольких перезагрузок сократилось вдвое. Впечатления от использования подкрепляются результатами тестов. Мы проанализировали в различных синтетических тестах два диска Seagate объемом 2 ТБ: ST2000DX001 (гибридный) и ST2000DM001 (механический), которые в остальном имеют схожие характеристики.
При первом прогоне теста, полученные результаты почти идентичны, но при запуске тестирования 3-5 раз, результаты заметно улучшаются. Так PC Mark 7, например, выдает компьютеру с SSHD 3618 баллов, а для компьютера с HDD этот показатель составил 2930 баллов, в утилите AS SSD Benchmark тестируемый накопитель набирает 40 баллов, а его соперник - 32.
Результаты наглядно демонстрирует эффективность работы алгоритма Adaptive Memory. Средняя скорость записи и чтения находится на уровне 160-170 МБ/с. При этом, загрузка ЦП в момент чтения-записи не превышает 1%. Время доступа к диску в среднем менее 15 мс. Показатели, конечно, ниже чем у полноценного твердотельного накопителя, но при этом, значительно превышают характеристики обычных HDD.
Производитель не оставил возможности регулировать алгоритмы использования флеш-памяти. Пользователь не может закрепить какое-либо приложение там принудительно, зато умный алгоритм намного удобнее и надежнее - в кеше не будут оставлены и забыты ненужные файлы, которые будут лишь захламлять его, а не увеличивать производительность.
Цена «умного» диска демократичная: 5000 рублей за накопитель объемом 2 ТБ. Диск именно такого объема мы и рекомендуем для покупки: он обладает высокой скоростью вращения и оптимальным сочетанием цена-емкость. На данный момент цена на эту модель сравнима с ценами жестких дисков других производителей.
Гибридные диски - это удачная технология, которая позволяет сочетать лучшие качества SSD и HDD. Теперь она доступна и для стационарных ПК, и можно не сомневаться, что примеру Seagate последуют другие производители.
Результаты тестирования
| Программа | параметр | SSHD чтение/запись | HDD чтение/запись |
|---|---|---|---|
| PC Mark 7 | баллы | 3618 | 2930 |
| AS SSD Benchmark | баллы | 40 | 32 |
| Anvil’s Storage Utilites | баллы | 174/145 | 162/102 |
| AS SSD Benchmark | время доступа, мс | 14,4/9 | 16/12,4 |
| HD Tune Pro | время доступа, мс | 14,1/9,2 | 15,8/12,5 |
| Lometer | время доступа, мс | 19/10 | 21/13 |
| HD Tune Pro | скорость, МБ/с | 172/165 | 162/155 |
| ATTO Disk Benchmark | скорость МБ/с | 180/158 | 170/155 |
Гибридные 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.
Многие уже слышали о новых гибридных жестких дисках, однако большинство задумается, стоит ли их покупать? А может вместо гибридов лучше взять SSD диск небольшого объема (или большого есть есть много денег), установить на него систему, а для данных установить обычный жесткий диск? Сейчас я попробую пролить свет на данный вопрос.
После того, как мой ноутбук упал со стола, жесткий диск пришлось заменить. В ноутбуке места для отдельного SSD накопителя нет, поэтому воткнуть туда можно только одно устройство. Я остановился на гибридном жестком диске Seagate ST1000LM014-1EJ164 объемом 1 Тб, а SSD кэш примерно 8 Гб. Это конечно не так много, как хотелось бы, но лучше столько чем вообще ничего. Обошелся такой гибридный диск мне почти в 7000 рублей.
Кэш гибридного диска полностью аппаратный и никаких программ для его настройки и оптимизации нет. Кэшируются программы и файлы, которые часто используются, в том числе системные.
Плюсы гибридного жесткого диска
Перечисляю плюсы, которые мне удалось выявить при использовании гибрида от Seagate:
- при использовании \»быстрого старта\» Windows система грузится процентов на 25-30 быстрее,
- приложения, которые мы часто используем запускаются быстрее в несколько раз,
- копирование файлов до 500 Мб, даже в пределах разных логических дисков происходит с большой скоростью, равной примерно 200-300 Мб/сек (я думаю файл сначала копируется в кэш, а затем во время простоя переносится на жесткий диск),
- вся машина работает пошустрее и \»узких мест\» становится меньше.
Минусы гибридного диска
Отметим некоторые минусы, но они некритичны:
- стоимость почти в 2 раза больше обычного жесткого диска,
- невысокий объем SSD кэша (вообще есть всякие диски, у них и по 32 и 64 Гб, однако стоимость соответствующая).
Вывод, стоит ли покупать?
Переходим к самому главному и здесь у меня два ответа, и зависят они от ваших условий эксплуатации компьютера.
Я думаю, что покупать их стоит только для ноутбуков, когда нет возможности поставить в него второй отдельный накопитель. Если же у вас десктопный компьютер, и в нем есть место (обычно оно всегда есть), то лучше всего будет взять отдельный SSD накопитель, объемом от 64 Гб до 128 Гб (это если вы планируете держать на нем только систему). А если позволяют финансы, то можно и раскошелиться на SDD\’шник по 1-2 Тб, я думаю это будет здорово.
Твердотельный накопитель - штука отличная во всех отношениях, кроме одного - цены.
Часто бывает так, что после покупки ноутбука владелец задумывается об апгрейде - хочется, чтобы машинка работала шустрее. Одно из узких мест - скорость работы накопителя. казалось бы - вывод напрашивается сам собой - поставить SSD и радоваться. Но как же быть с накопленными данными? Докупать ещё и переносной хард? Выбрасывать оптический привод и шаманить вместо него отсек для жесткого диска? Возможны все варианты, у каждого свои неудобства. Но! Есть ещё один вариант, про который вспоминают нечасто - установить гибридный накопитель - по цене гибридные накопители немного дороже обычных, однако и объём их немаленький, а скорость (как уверяют) сравнима с SSD.
В руки ко мне попал прекрасный представитель семейства гибридов Seagate SSHD , объёмом 1000Гб (модель ST1000LM014 , бывает ещё тонкая версия объемом 500Гб). Посмотрим насколько такой вариант апгрейда оправдан.
0. Характеристики
Для любознательных сразу спешу сообщить характеристики гибридных накопителей:
В подопытном диске 8Гб твердотельной NAND памяти и 64Мб кэша.
Информация хранится на двух пластинах, соответственно задействуется 4 головки.
Толщина - стандартная для обычных ноутбуков, 9,5мм. Для ультрабуков пригодится тонкая модель объёмом 500гб.
1. Внешний вид.
Поставляемый в скромном пакетике жесткий диск с виду ничем не отличается от обычных накопителей.
Лишь надпись SSHD может навести на мысль о необычном устройстве.
Микросхемы на плате управления обращены в сторону корпуса, что даёт некотороую защиту от внешних воздействий. Плата управления легко снимается, на ней мы видим управляющий LSI-контроллер Seagate, чип 64мб кэш-памяти от Samsung, а также микросхему 8Гб твердотельной части, расположенной рядом с контроллером от eASIC, отвечающим за работу с SSD-отделом.
Вот так просто: берется хитрый контроллер, кусок твердотельного накопителя и вуаля - гибрид готов!
2. Тестирование
Проверить работу накопителя я решил в сравнении с двумя очевидными альтернативами:- обычный жесткий диск для ноутбука, объёмом 500гб
- твердотельный накопитель OCZ Vertex 3, объёмом 60 гб
Напомню, что SSD большего объёма будет работать быстрее, чем в приведенных мною тестах.
Отмечу также, что цена SSD 120Гб в среднем сравнима с ценой SSHD 1Тб.
Тестирование проводилось в два этапа:
1. синтетические тесты скорости чтения/записи и времени доступа
2. Жесткие диски с клонированной ОС поочередно устанавливались в ноутбук, проводились замеры времени запуска ОС и программ.
Простого набора синтетических тестов мне показалось мало, поскольку для оптимизации работы твердотельного кэша в дисках Seagate используется технология Adaptive Memory (подозреваю, что за её реализацию отвечает хитрый контроллер eASIC), суть технологии в том, что наиболее часто используемые данные кэшируются на SSD и доступ к ним впоследствии ускоряется. Подробнее об этой технологии можно прочитать на сайте Seagate
Простые же тесты используют не какие то данные, а тупо проверяют физические свойства записи/чтения, т.е. все хитрые механизмы остаются незадействованы и вряд ли приносят ощутимый выигрыш по показателям.
Поэтому именно временные показатели запуска приложений мне кажутся наиболее объективными.
Итак, что же получилось...
2.1 Синтетические тесты
Crystal Disk Mark
as ssd benchmark
Atto disk benchmark
Тесты скорости работы: CrystalDiskMark, Atto disk benchmark, as ssd benchmark дают примерно одинаковую картину
Неудивительно, что бесспорным лидером оказывается SSD, в то время как SSHD и HDD показывают примерно равные результаты в последовательном чтении/записи, а вот в тестах скорости случайного чтения/записи малых блоков SSHD показывает результат получше, хотя на фоне результатов SSD это преимущество не кажется значительным.
PCMark 7
Тест PCMark7 при проверке жестких дисков действует несколько умнее и проверяет не только скорость записи/чтения, но и возможности реальной эксплуатации, имитируя работу реальных приложений.
Безусловным лидером остается SSD, однако внезапно становится весьма заметным преимущество гибридного накопителя. В задачах запуска и работы приложений SSHD превосходно себя показывает, сильно отрываясь от традиционного накопителя.
2.2 Запуск приложений
По секундомеру измерялось время запуска ОС (от экрана POST до запуска программы "Калькулятор" в автозагрузке) и программ. Замеры проводились по 5 раз, результатом является среднее арифметическое значение.
В реальной работе гибридный накопитель показывает себя великолепно. Отмечу также, что итоговая диаграмма не вполне объективно описывает работу SSHD, поскольку за счёт механизма адаптивной памяти время запуска уменьшается с каждым разом, пока не выходит на оптимальный режим. Так, первый перезапуск ОС занял 107 секунд, в то время как пятый замер показал уже 58 секунд. Итоговое значение времени загрузки достигло стабильных 36 секунд, что на практике не сильно отличается от показаний твердотельного накопителя.
Скорость загрузки приложений также показательна.
3. Итог
Подводя итог хочу описать свои впечатления. Когда я впервые попробовал работать на ПК с SSD меня впечатлила скорость работы, запуска приложений, общая отзывчивость системы. После этого опыта работа с системами на основе HDD - сущее мучение, невыносимо долго грузится ОС, система кажется задумчивой и неотзывчивой. по результатам работы с гибридным накопителем стало ясно - это реальная альтернатива SSD. Система, конечно, чуть менее отзывчива, но в целом таких мучений как с HDD уже нет. Преимущество же этого компромиссного решения - в невысокой цены за Гб объёма (по сравнению с SSD), поскольку за одни и те же деньги можно приобрести например либо 120Гб SSD, либо в 8 раз более объёмный, 1Тб SSHDТаким образом гибрид вобрал в себя как лучшие преимущества обоих типов, так и несущественные по большому счёту недостатки
Высокая скорость работы (в сравнении с традиционными накопителями)
+ Невысокая цена (в сравнении с твердотельными накопителями)
Скорость работы ниже, чем SSD
- Механика на месте - блины крутятся, головки рыскают.
Вывод: Гибридный накопитель - отличное компромиссное решение для домашнего ноутбука.
Загрузка...
