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. Многие считают, что на основе ячеек твердотельной памяти, производительность которых значительно 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 при работе копирует наиболее востребованные данные в быструю твердотельную память, далее работая с ней. Другими словами, SSD в таком решении - это кэш второго уровня.

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:

• гибридные твердотельные жесткие диски имеют полное право на существование: при том, что они более-менее сопоставимы по цене с классическими HDD, данный тип устройств действительно ускоряет работу системы. Конечно, не стоит ждать от SSHD прыти и эффективности SSD, однако наиболее часто используемые программы будут работать быстрее;
• все-таки, в наше время объем решает многое. Существует категория пользователей (далеко не маленькая, надо признать), которых не устраивает 120-256 Гбайт в качестве дисковой подсистемы, реализованной в виде SSD. Реалии рынка таковы, что твердотельный накопитель объемом 1000 Гбайт обойдется пользователю в лучшем случае за 17-18 тысяч рублей, а SSHD стоит в пределах 3000-5000 рублей. И это весомый аргумент в пользу гибридных винчестеров.

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

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.