Что такое гибридный диск HDD-SSD?

Что такое гибридный диск HDD-SSD?

Гибридный диск можно с полной уверенностью назвать удачным решением для тех, кто хочет получить основные преимущества SSD (быструю загрузку и запуск программ) в сочетании с большой емкостью и стоимостью на уровне обычного жесткого диска. А формат 2.5" позволяет использовать данный диск для модернизации дисковой подсистемы ноутбуков и иных мобильных устройств. Конечно, владельцев мобильных компьютеров может заинтересовать еще один параметр - энергопотребление. Испытания показали, что по нему гибридный диск практически не уступает обычным механическим собратьям. Так, например, при тестах последовательной записи Momentus XT потреблял ток 0,78 А, тогда как обычный Momentus в том же режиме расходовал 0,72 А - разница практически незаметна.
В настоящее время, рынок производства накопителей с флэш-памятью, целиком и полностью находится под контролем компаний, которые ранее занимались разработкой модулей оперативной памяти. Подразделение по производству устройств для хранения данных в составе Toshiba Electronics Europe (TEE) еще в сентябре 2012 года объявило о начале выпуска двух моделей гибридных жестких дисков серии MQ01ABD - MQ01ABD100H и 075H (рис. 1). 

 Рис. 1.

В зависимости от варианта исполнения емкость дисков серии MQ01ABD100H составляла 1 Тбайт, а у модели MQ01ABD075H - 750 Гбайт. Оба накопителя оснащались флэш-памятью типа SLC NAND (8 Гбайт) и буферной памятью (32 Мбайт). Их корпуса типоразмера 2,5 дюйма, интерфейс SATA 6 Гбит/с, скорость вращения шпинделя 5400 об./мин, с средним временем поиска 12 мс, шумом 24 дБ в режиме поиска. Габаритные размеры накопителей - 100 х 69,85 х 9,5 мм, масса - 112 граммов.
Благодаря тому, что в этих накопителях т же применяется флэш-память NAND объемом 8 Гбайт, они идеально подходят для высокопроизводительных игровых моделей ноутбуков и ПК. В свою очередь, малый вес дисков позволит использовать их в сверхпортативных вычислительных устройствах. В гибридных накопителях двойные магнитные пластины традиционного жесткого диска используются параллельно с кэшем на базе NAND. Пластины позволяют добиться высокой емкости, а применение флэш-памяти NAND увеличивает скорость чтения и записи, повышая общую производительность диска. В гибридных дисках от Toshiba были реализованы самообучающиеся алгоритмы, которые позволяют диску определить частоту обращения к различным данным. Это означает, что часто используемая информация будет храниться в кэш-памяти NAND с возможностью ускоренного доступа. В то же время те данные, к которым обращаются реже, будут перемещены из флэш-памяти NAND на магнитные пластины для долговременного хранения. Этот механизм самостоятельно обучается по мере использования диска и обеспечивает постоянный прирост производительности. В сентябре 2012 года компания Western Digital Corp., один из главных лидеров индустрии устройств хранения данных, (точнее, ее дочернее предприятие WD), представила первый в мире гибридный жёсткий диск 500 Гбайт с форм-фактором 2,5 дюймов, имеющий толщину всего лишь 5 мм (рис. 2). Новый жёсткий диск предназначен для использования в ультрабуках и сверхтонких ноутбуках. Размеры компонентов для производителей компьютеров, особенно портативных, являются одним из главных параметром, так что создатели устройств хранения данных изо всех сил работают над миниатюризацией предлагаемых ими продуктов. Толщина жёстких дисков в обычных ноутбуках составляет 9,5 мм, иногда даже достигает 12,5 мм; WD и Samsung начали поставки моделей, имеющих толщину 7 мм. Новое достижение инженеров компании предложит пользователям для хранения данных, при этом физического места для них потребуется в два раза меньше, чем в 9,5 мм дисках. Стоимость же хранения данных на нём будет в 10 раз меньше по сравнению с SSD. 

Рис. 2.

Первыми компаниями, сообщившими об использовании новых накопителей в составе своих ноутбуков были Acer и Asus. Резкое возрастание спроса на гибридные жесткие диски связывают с модным ныне направлением ноутбуков - ультрабуками. Правила "большой гонки" среди производителей ультрабуков определены и довольно жестко обозначены - не дороже 1000 долларов, не толще 9,5 мм, загрузка - не медленнее 8-45 секунд. Камнем преткновения оказались жесткие диски. Магнитные жесткие диски сегодня недорого стоят и обладают гигантской емкостью, однако имеют существенные недостатки - например, высокое энергопотребление, восприимчивость к механическим повреждениям и выделение тепла. Устройство для хранения информации и ОС, как правило, составляет 10-15% стоимости ноутбука. В тоже время, твердотельные накопители (SSD) на основе флеш-памяти лишены этих недостатков, но всё еще существенно дороже традиционных жестких дисков (HDD), и производители пока вынуждены идти на компромисс в виде гибридного решения. Такие накопители HHD быстрее по сравнению с обычными жесткими дисками и дешевле по сравнению с моделями на основе флеш-памяти. Гибридные жесткие диски гораздо дешевле "чистых" SSD и обеспечивают приемлемое время загрузки системы. Хотя первая волна ультрабуков оснащалась в основном SSD, ценовая конкуренция подтталкивала производителей на массовое использование гибридных решений для следующих поколений этих ноутбуков.