Жесткие диски с ssd кэшем. Гибридные и обычные винчестеры против твердотельных накопителей в одном ноутбуке. Преимущества гибридного хранения данных на диске

Почему стоит выбрать гибридный жесткий диск вместо SSD
Гибридный жесткий диск сочетает быстродействие твердотельного диска с вместительностью механического диска. Они больше SSD и быстрей простого жесткого диска.
Иногда его именуют твердотельным гибридным диском (SSHD). Диск автоматически кэширует данные в твердотельное запоминающее устройство, обеспечивая повышенную скорость доступа к файлам.
Твердотельные диски гораздо шустрей механических. Цены заметно понизились, поэтому имеет смысл обновиться до SSD. Но даже подешевевшие диски менее емкие. 1 Гб твердотельного диска стоит 0.58 доллара, а гигабайт механического диска - 0.06 доллара. Объем твердотельного диска приемлемой цены составляет 256 Гб максимум, тогда как емкость механического диска - 2 или 3 Тб. Механические диски медленны, но обладают громадной емкостью при крайне низкой стоимости гигабайта.
Чтобы воспользоваться преимуществами обоих типов дисков, многие оснащают компьютеры твердотельным и механическим дисками одновременно. Твердотельный диск используется для системных файлов и программ, нуждающихся в скорости. Большой механический диск применяется для длительного хранения файлов, к которым не нужен особо быстрый доступ, - например, коллекции фильмов. Это требует установки обоих дисков в компьютер и выбора, какие программы и файлы разместить на каждом диске. Перемещать файлы на другой диск приходится самостоятельно. Перенос программы на другой диск подразумевает ее удаление и переустановку в другом месте.
Гибридные диск заключает в себе магнитный диск и твердотельный накопитель объемом с небольшой твердотельный диск. Этот диск кажется операционной системе единым диском. Вы не отвечаете за то, какие файлы отправятся на механический диск, а какие – на твердотельный. Прошивка диска определяет, что попадет на твердотельный диск, а что - нет.
SSD часть диска служит «кэшем» - файлы, к которым часто обращаются, - файлы операционной системы и программ, прошивка хранит в SSD накопителе. Кэш хранится в энергонезависимой полупроводниковой твердотельной памяти, переживая перезагрузку и тем самым ускоряя процедуру загрузки.
Доступ к системным и программным файлам производится на скорости твердотельного диска, одновременно обеспечивается емкость магнитного диска для прочих файлов. Диск справляется с этим сам - вам не придется перемещать файлы туда-сюда или решать, что куда положить.
У большинства гибридных дисков объем SSD накопителя мал. Некоторые из них обладают 1 Тб механической емкости и лишь 8 Гб полупроводниковой памяти. 8 Гб хватит для хранения файлов системы и программ, но такой объем несопоставим с 128 или 256 Гб, способными вместить все системные и программные файлы.
«Фьюжн драйв» от Apple также является гибридным и наделен магнитным объемом от 1 до 3 Тб наряду с 128 Гб твердотельной памяти.
Гибридные диски дешевле твердотельных, поскольку содержат меньший объем твердотельной памяти. Гибридный диск на 2 Тб с 8 Гб кэш-памяти дороже обычного механического диска на 2 Тб, но дешевле твердотельного диска на 256 Гб, на котором еще меньше свободного места.
Серьезное преимущество состоит в том, что гибридный диск является единым физическим диском. Если в ноутбуке есть место всего для одного диска, но вам нужны скорость твердотельного диска и вместимость механического, то гибридный диск – оптимальное решение.
Все дело в цене и емкости. Если бы магнитные и твердотельные диски были одинаковы по стоимости, то гибридные диски вовсе не понадобились бы. Твердотельные диски были бы лучше во всех отношениях.
Гибридный диск медленный при первом использовании. Когда он только приступает к работе, кэширование еще не производилось, а значит, диск будет столь же тормозным, как и классический магнитный. По мере использования диск поймет, какие файлы надлежит кэшировать, и скорость постепенно возрастет.
Выбирать какой использовать диск только вам, но наша команда отдает предпочтение гибридному диску с твердотельной памятью не менее 32Гб.

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:
  1. длина – 100.35 мм;
  2. высота – 70.1 мм;
  3. глубина – 7 мм;
  • вес – 95 г.
Компактные размер, прочность и малая потребляемая мощность делают рассматриваемый накопитель попросту незаменимым при сборке ноутбуков последнего поколения. Он позволяет существенно увеличить производительность, снизить суммарный вес.

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.

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 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.

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 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:

  1. Работает быстрее старого винта примерно на 30 %;
  2. Стоит дешевле, чем SSD;
  3. 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 гибридный жесткий диск?

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:

  • Форм-фактор - размер.

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.
  • 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.

Для многих пользователей твердотельные диски довольно дороговаты, а привычные HDD - недостаточно производительны. Компромиссом в таком случае могут стать гибридные диски - так называемые SSHD (Solid State Hybrid Drive). Они представляют собой сочетание недорогих накопителей на магнитных дисках, нескольких гигабайт флеш-памяти на основе ячеек NAND и интеллектуального SSD-контроллера. Последний помещает часто используемые данные - например, системные файлы ОС и программные файлы в быструю флеш-память, а редко используемые, такие как фотографии или музыку, - на магнитный диск. Для оптимальной производительности SSHD требуется определенное время на обучение, в течение которого он запоминает обращения к часто используемым данным. В результате при загрузке ПК может обращаться к флеш-накопителю еще до того, как начнет работать HDD, что позволяет значительно сократить время старта.

В настоящее время SSHD доступны во всех распространенных форм-факторах. Почти по всем показателям комбинированные накопители опережают стандартные HDD. Сразу после установки, но до создания оптимизированной области во флеш- памяти, гибридный диск демонстрирует значительно более высокую скорость работы. После нескольких перезагрузок отрыв увеличивается. В некоторых условиях SSHD даже может оказаться быстрее SSD.

Гибридный жесткий диск — это высокая скорость SSD-накопителя в сочетании с большой емкостью и низкой стоимостью привычного HDD. Работа с быстрым твердотельными накопителем (SSD) сплошной комфорт: ПК загружается всего за 10-15 с, программы запускаются очень быстро, а запись данных не отражается на скорости других процессов. Но несмотря на быструю передачу данных, они не позволяют хранить на дисках большие коллекции фильмов, фотографий и музыки. Для совмещения высокой скорости и большого объема можно использовать комбинированные решения, которые работают дуэтом: классического HDD и твердотельного накопителя.
В таком тандеме SSD-носитель используется в качестве промежуточного запоминающего устройства (хранение часто используемых файлов), в то время как классический жесткий диск служит для долговременного хранения информации. Какую информацию следует поместить в SSD диск определяет интегрированный контроллер, определяя наиболее часто используемый при работе системы тип данных. Существуют определенные ограничения: объема твердотельного накопителя достаточно для системных файлов и небольших документов, конечно же его не хватает для мультимедиа и увеличить его не удастся.

Преимущество SSHD

Некоторые модели SSHD могут «проседать» до уровня обычных HDD при записи данных. Это говорит о том, что контроллер диска почти всю флеш-память использует для оптимизации операций чтения. В сравнении со стандартным винчестером гибридный накопитель существенно повышает скорость работы ноутбука, но сопоставление с SSD он не выдерживает. Главный козырь SSHD заключается в цене: несмотря на значительно более высокую производительность, они стоят практически столько же, сколько HDD.

Производительность гибридного диска

Гибридные накопители работают со скоростью SSD только в том случае, если могут правильно организовать промежуточное хранение информации. К сожалению, это им не всегда удается. В производительности такие носители стоят очень близко к полноценному SSD, так как на практике операционная система запускается с гибридных дисков почти на 15-20 секунд быстрее, чем с классических HDD, а производительность при проверке компьютера на вирусы, на одном уровне с твердотельными дисками оказываются далеко не все, лучше всех себя показали Hitachi HGST Z5K320 и Toshiba MQ01ABD100H. Гибридный диски достигают максимальной производительности только спустя несколько перезагрузок ОС, так как эффективная работа гибридного жесткого диска возможна после процесса обучения (гибридный диск должен распознать часто используемые файлы).

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.

Понравилось? Лайкни нас на Facebook