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.

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.

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.

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.

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.

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.