Что такое гибридный жесткий диск и что у него внутри. Ни рыба, ни мясо — или что такое гибридный жёсткий диск
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.
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.
Здравствуйте и доброго времени суток вам!!! Помогите пожалуйста, купил бук асус с гибридным диском ssd 24г и hdd 750г. Хочу установить винду на ssd, ничего не получается. Перечитал кучу форумов, в ютуб искал, как их разделить не пойму? Знаю, что ссд там, как флеш, но читал, что его отделяют и ставят систему на него. Пытался просто форматнуть всё. Ставил загрузочный диск с виндой седьмой, пишет что вставьте загрузочный диск.
Хотя у меня диск загрузочный. Отфарматировать систему нельзя даже нет этого в меню, можно просто установить, как вторую винду на hdd. Да предустановлена с завода виндовс 8. Что делать подскажите плиз? Да биос какой-то не понятный, как урезанный или не полный: меню установить с cd-rom ваще не нашел. Короче сидел сегодня 8 часов с ним результата ноль.
Смарт-Троникс
Здравствуйте. Если стоит Windows 8, то система наверняка установлена на SSD. Соответсвенно, если нужно поставить другую ОС на него, то Windows 8 придется удалить. Удалить загрузчик Win 8 можно с помощью программы EasyBCD.
Далее, нужно загрузиться с установочного диска. BIOS скорее всего стоит UEFI, это новое поколение БИОС’ов. Но там есть выбор устройства для загрузки. После того, как загрузитесь с установочного диска, просто нужно отформатировать и выбрать SSD.
shniferson74
Андрей
Ребята..у меня гибридный диск…винда стоит на ннд..я хочу поставить на ссд..но никак не получается..биос тупо не видит ссд..!!!
в арчи настройках все норм..!!
как мне поставить винду на ссд???
ссд (24гб)Игорь
Всем привет.
Гибридный хард — это обыкновенный HDD + SSD (твердотельный) в одном корпусе. Модель здесь не важна.
Вообще-то ставить Систему конкретно на твердотельный флэш не рекомендуется по многим причинам.
1 — флэши долго не живут, если на них несколько раз переустанавливать операционку. 1-2, максимум 3 раза, и может наступить каюк. У вас ведь стоит не Корсар или Кингстон. Явно что-то дешевле. Не может такого быть по определению, чтобы Аsus засунул в свой продукт детали высокого качества. Не та это фирма.
2 — если с виндой что-то происходит (накрылась), то накрылась она навсегда и восстановить вы уже её не сможете, а вместе с ней и те файлы и папки (обычно фотки и т.д.), что находятся у вас на рабочем столе. Это неприятная особенность флэш-накопителей.
3 — сам по себе очень ограниченный срок службы флэшей из-за частых перегревов.
И это еще далеко не все. Тут придется печатать массу технической информации. Почему так, почему сяк.Да система на флэше загружается быстрее и работает быстрее. Но если диск у вас гибридка, то лучше систему ставить как обычно (на HDD), а уж она сама будет использовать флэш часть как кэш во время загрузки операционки. Как результат — загрузка происходит быстрее, чем на традиционных HDD и безопаснее для данных.
А устанавливать операционку только на SSD и гордиться скоростью загрузки — это детский сад. Скорость работы обычного харда зависит от того, насколько он у вас забит разной ерундой. Содержите его и ваш рабочий стол на компе в чистоте и будет вам счастье.
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.
Статья о преимуществах и недостатках гибридных жестких дисков, совместивших в себе сильные стороны HDD и SSD дисков
За последние десять лет или около того, твердотельные накопители (SSD) завоевали популярность в мире ИТ. Во-первых, они проникли в ноутбуки и мобильные устройства с их малым форм-фактором и отсутствием движущихся частей. Теперь они делают свой путь в корпоративных системах хранения данных. Используя ту же флэш-память, найденную в USB дисках, мобильных телефонах и SD картах, они предлагают длинный список преимуществ против их электромеханических аналогов - твердотельных жестких дисков. SSD диски для компьютера не имеют движущихся частей, они более устойчивы к ударам и другим формам физического повреждения, и они молниеносны по своей скорости считывания и записи данных.
Мощности для хранения HDD выросли довольно последовательно - в настоящее время, массивные 3TB и 4ТБ диски находятся в зоне доступности, и даже 8 Тб и 10 Тбайт гиганты проложили свой путь на рынок. Жесткие диски набирают скорость до 15000 оборотов в минуту. Они шумнее, горячее, требуют больше энергии, чем их флэш-аналоги.
Итак, почему мы не можем отбросить наши жесткие диски и твердотельные накопители? Ответ прост: стоимость одного гигабайта SSD-накопителя - заметно дороже. По состоянию на январь 2015 года, жесткий диск на 1 ТБ может стоить около $ 50, а эквивалентные расходы на SSD - около $ 380 - $ 400.
В 2010 году число производителей, начиная с Seagate и Samsung, начали вводить третий вариант в мире приводов в попытке преодолеть ценовой разрыв и производительность между жесткими дисками и SSD-накопителями, предложив гибридный вариант. С тех пор Western Digital и Toshiba также начали делать гибридные диски. Гибридный привод обеспечивает некоторые лучшие особенности обеих технологий, объединив скорость SSD с экономической эффективностью электромеханического HDD.
Как работает гибридный жесткий диск компьютера
Основа гибридного жесткого диска - объединение кэша с вращающимися электромагнитными пластинами твердотельного HDD. Твердотельный гибридный привод (SSHD), как правило, состоит из 8, 16 или 32 ГБ флэш-емкостей и большего HDD для хранения часть данных. Идея заключается в том, что «горячие данные» должны быть доступны быстро или часто (например, операционной системой). Эти данные можно кэшировать на SSD и они в результате извлекаются быстрее, чем если бы они хранились на самих пластинах. Это тот же принцип, как установка жесткого диска и SSD на настольной машине, то есть, двойной диск и гибридное решение, за исключением того, что оптимизация производительности встроена в прошивку и адаптируется к потребностям хранения. Эти адаптивные или методы самообучения оптимизации устраняют необходимость вручную перемещать файлы / приложения на соответствующие жесткие диски.
В настоящее время имеется два режима работы для всех гибридных жестких дисков, или SSHD. Во-первых, собственно оптимизированный режим, или самостоятельный режим, который определяет «горячие» и «холодные» данные для записи на диск. Для хост-машине привод не отличается традиционным внутренним устройством хранения.
Другой режим SSHD является принимающим оптимизированным режимом, или хост-режимом закрепления. В этом формате, хозяин машины обозначает, какие данные горячие и холодные с помощью своей операционной системы, драйверов устройств, а в отдельных случаях, посредством программного обеспечения. Хост-машина регулярно посылает обозначения на диск через интерфейс SATA и инструктирует привод, как нужно сохранить данные.
Преимущества гибридного хранения данных на диске
Ключевое преимущество использования гибридного устройства для хранения – повышенная производительность с высоким запасом хранения, без значительного увеличения стоимости (около $ 100 за 1TB SSHD), сохраняя при этом высокий потенциал. SSHDs имеют емкость жесткого диска для компьютера с повышенной скоростью поиска для кэшированных данных на твердотельный жесткий диск HDD – причем не так дорого, как в случае с SSD.
Кроме того, гибридный жесткий диск обеспечивает компьютеру более быстрый доступ к критически важным данным, есть и другие преимущества, связанные с флэш-памятью, применяемой также на SSHDs. Например, если калибровка сделана правильно, вы можете уменьшить напряжение и износ на диске, приводящей к увеличению продолжительности жизни, чем на традиционных твердотельных жестких дисках.
Недостатки гибридных жестких дисков
Хотя, гибридные диски – отличное решение, они не совершенны. Получение данных с жесткого диска так же быстро, как на традиционных твердотельных HDD. Гибридные диски по-прежнему уязвимы, к физическому повреждению, и вы не извлечете выгоду из тишины на SSD.
Поскольку мы являемся специалистами в области восстановления данных, мы должны обсудить последствия восстановления данных при гибридном хранении. Хорошая новость: твердотельный часть SSHD используется в основном в качестве кэша или для хранения файлов операционной системы, и вы вряд ли потеряете данные в той части диска. Если вам удастся потерять данные из твердотельной области гибридного диска, восстановление представляет свои собственные проблемы, такие, как альтернативные методы организации данных.
В общем, гибридные диски могут предложить многое как потребителям, так и бизнес-пользователей, стремящимся к скорости SSD, в то же время ищущих стоимости за гигабайт жесткого диска. Это отличный способ, чтобы преодолеть разрыв между твердотельным HDD и скоростным SSD.