Interested Article - Гибридный накопитель

brigid
  • 2021-09-24
  • 1

Гибридный накопитель (SSHD) от Seagate на 1000 Гб

Гибридный накопитель (также известен под аббревиатурой SSHD , англ. solid-state hybrid drive ) — это логическое или физическое устройство хранения данных , которое сочетает в себе технологии хранения данных на жёстком диске ( НЖМД , HDD) и в NAND-памяти ( SSD-накопитель ) . В результате увеличивается производительность накопителя при большом доступном объёме хранения информации. Твердотельная память гибридного диска используется как кэш данных, хранящихся на жёстком диске, к которым идёт наиболее частое обращение. Тем самым повышается общая производительность системы.

Существуют две основные технологии, используемые для реализации гибридных накопителей:

  • системы с двумя накопителями,
  • гибридные накопители.

В системе с двумя накопителями используется два физических устройства, SSD и HDD, установленных в одном компьютере; оптимизация размещения данных производится либо вручную пользователем, либо автоматически с помощью операционной системы через создание «гибридных» логических устройств.
В гибридных накопителях SSD и HDD объединены одним микроконтроллером, и, как правило, одним корпусом. Функциональные возможности кэширования реализованы путём добавления небольшого количества флэш-памяти к жёсткому диску и копирование туда наиболее часто используемых секторов; решения о размещении принимаются либо целиком устройством (режим self-optimized), либо путём размещения «подсказок» операционной системой (режим host-hinted).

История

В 2007 году Seagate и Samsung представили первые гибридные диски: Seagate Momentus PSD и Samsung SpinPoint MH80 . Обе модели были 2,5-дюймовыми c флэш-памятью на 128 или 256 МБ. Передача данных между магнитными дисками и флеш-памятью осуществлялась посредством технологии операционной системы Windows Vista . Однако продукты не получили широкого распространения , в том числе из-за отсутствия существенного прироста скорости и недостатков технологии ReadyDrive .

В мае 2010 года компания Seagate представила новый гибридный накопитель Momentus XT , использовав термин «твёрдотельный гибридный диск» (SSHD). Он уже не имел программной зависимости от операционной системы и состоял из жёсткого диска на 500 ГБ с интегрированной SLC флеш-памятью объёмом 4 ГБ (позже был выпущен Momentus XT второго поколения на 750 и 8 ГБ соответственно). Вместе с тем, компания представила технологию F.A.S.T. ( англ. Flash-Assisted Storage Technology ), отвечающую за хранения данных на флеш-памяти, которая в свою очередь имела три составляющих: FAST Management, Adaptive Memory и FAST Boot. FAST Management обеспечивала совместимость гибридного накопителя с любыми операционными системами, без необходимости использования дополнительных драйверов, а также выполняла функцию аналогичную Trim для обычных SSD . Адаптивная память (Adaptive Memory) отвечала за распределения информации между жёстким диском и флеш-памятью, а FAST Boot ускоряла загрузку операционной системы .

В апреле 2013 года компания Western Digital 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 или 24 ГБ.

Типы

Cравнение гибридного накопителя и двух накопителей FCM (Flash Cache Module) конструкции

Существует две основных «гибридных» технологии хранения данных, которые сочетают в себе NAND флэш-память (SSD) с HDD технологией: Dual-привода гибридных систем и гибридных твердотельных накопителей.

Гибридная система с двумя накопителями

Гибридные системы с двумя накопителями сочетают в себе использование отдельных SSD и HDD устройств, установленных в одном компьютере. В целом, оптимизация производительности управляется либо с помощью пользователя компьютера (ручное размещение наиболее часто используемых данных на SSD), либо с помощью программного обеспечения операционной системы компьютера (путём объединения SSD и HDD в гибридные тома (разделы) , незаметные для конечных пользователей). Примерами реализации гибридных разделов в операционных системах являются и dm-cache в Linux , и Fusion Drive от Apple.

В ноутбуках, как правило, такая система использует флэш-кэш модули (FCM). FCM использует отдельный SSD-накопитель (обычно mSATA SSD-модуль) и HDD, в то время как управлением оптимизацией занимается либо ПО компьютера, драйверы устройства или комбинации обоих. Технология SRT (Smart Response, "умный отклик") от Intel — наиболее распространённая реализации FCM для гибридных систем на сегодня.

Существуют также системы для ноутбуков, которые также используют отдельные SSD и HDD в одном 2.5-дюймовом корпусе, но заодно предоставляют (в отличие от SSHD) в то же время (в отличие от гибридных твердотельных накопителей) раздельный доступ к обоим накопителям. Таким образом, можно использовать накопители на своё усмотрение .

Также всё чаще гибридный жёсткий диск SSHD используется в серверах , что позволяет существенно снизить их стоимость, в отличие от чистых SSD.

Гибридный твердотельный диск

Понятие Гибридный твердотельный накопитель (SSHD) относится к продукции, которая включает значительное количество NAND флэш-памяти в жёсткий диск .

Основополагающим отличием является интегрированная система кэширования наиболее часто используемых секторов. Микроконтроллер устройства сам копирует в быструю кэш-память наиболее часто используемые области данных.

Режимы работы

Принятие решения о том, какие элементы данных являются приоритетными для флэш-памяти, лежит в основе технологии гибридных твердотельных накопителей.

SSHD могут работать в двух основных режимах:

Автоматический (self-optimized) режим
В этом режиме SSHD работает независимо от операционной системы и принимает все решения, относящиеся к распределению данных, самостоятельно.
Хост-Оптимизированный (host-hinted режим) режим
В этом режиме работы, SSHD включает расширенный набор команд SATA «Hybrid Information», включённый в версию 3.2 Serial ATA International Organization (SATA-IO). Используя эти SATA команды, решения о том, какие элементы данных размещаются в NAND флэш-памяти, принимаются операционной системой и драйвером устройства с учётом структуры файловой системы .

Поддержка в операционных системах

Некоторые специфичные особенности SSHD-накопителей, такие как host-hinted режим, требуют программной поддержки в операционной системе . Microsoft добавила поддержку host-hinted операции в ОС Windows 8.1 , в то время как патчи для ядра Linux доступны с октября 2014, ожидается их включения в основную ветвь ядра Linux .

Тесты производительности

В другом языковом разделе есть более полная статья (англ.) .

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 .

По производительности, гибридные накопители находятся в позиции между жёсткими и твёрдотельными дисками . Тестирование скорости гибридного накопителя в сравнении с HDD и SSD :

HDD : Seagate Momentus (ST9750420AS) SSHD: Seagate Momentus XT (ST750LX003) SSD : Plextor PX-256M2S
PCMark 7 (жёсткий диск) 1733 балла 3575 баллов 5059 баллов
Максимальная/минимальная/средняя скорость последовательного чтения 119,7/60,7/96,7 Мб/с 112,7/55,5/89,8 Мб/с 349,4/325,6/337,2 Мб/с
Максимальная/минимальная/средняя скорость последовательной записи 118,6/60,2/94,2 Мб/с 114,8/47,9/86,9 Мб/с 276,6/122,3/266,8 Мб/с
Пропускная способность интерфейса: чтение/запись 142,8/142,8 Мб/с 181,3/332,2 Мб/с 348,0/342,0 Мб/с
Время доступа: чтение/запись 15,4/15,4 мс 0,2/1,1 мс 0,3/0,3 мс
Запись файла на диск (2 Гб) 11 с 12 с 4 с
Чтение файла с диска (2 Гб) 26 с 14 с 5 с
Копирование файла из папки в папку (2 Гб) 22 с 24 с 7 с

См. также

Примечания

  1. Dong Ngo. . CNET . CBS Interactive (9 января 2013). Дата обращения: 22 мая 2015. 5 марта 2016 года.
  2. ↑ // Chip : журнал. — 2011. — 20 января ( № 2 (143) ). — С. 74—75 . — ISSN . 16 июля 2021 года.
  3. Perenson, Melissa (англ.) . PCWorld (8 октября 2007). Дата обращения: 31 мая 2021. 8 июня 2021 года.
  4. . Seagate Technology LLC. Дата обращения: 2 сентября 2017. 2 сентября 2017 года.
  5. ↑ Михаил Дьяков. Не вполне твёрдотельный // Computer Bild : журнал. — 2012. — 9 апреля ( № 7 (159) ). — С. 42—43 . — ISSN .
  6. (англ.) . Seagate Technology (сентябрь 2010). Дата обращения: 31 мая 2021. 2 июня 2021 года.
  7. Petros Koutoupis. . linuxjournal.com (25 ноября 2013). Дата обращения: 2 декабря 2013. 2 декабря 2013 года.
  8. . Intel . Дата обращения: 31 мая 2021. 2 июня 2021 года.
  9. Peter Paul. . The Best Laptops . Дата обращения: 22 мая 2015. 15 мая 2015 года.
  10. . seagate.com . Дата обращения: 22 мая 2015. 10 января 2016 года.
  11. SATA-IO . Дата обращения: 3 октября 2013. 4 октября 2013 года.
  12. Andy Herron. (PDF). . Дата обращения: 11 января 2014. 10 января 2014 года.
  13. Michael Larabel. . Phoronix (29 октября 2014). Дата обращения: 26 февраля 2015. 7 января 2015 года.
  14. Jason B. Akers. . LWN.net (29 октября 2014). Дата обращения: 26 февраля 2015. 26 февраля 2015 года.
  15. Patrick Schmid and Achim Roos. (8 февраля 2012). Дата обращения: 7 ноября 2013.
  16. Anand Lal Shimpi. (13 декабря 2011). Дата обращения: 7 ноября 2013. 1 ноября 2013 года.
  17. Евгений Никифоров. И вновь про гибриды // UPgrade : журнал. — 2012. — 29 февраля ( № 42—43 (597—598) ). — С. 20 . — ISSN .

Ссылки

  • // 28 августа 2014
Источник —

brigid
  • 2021-09-24
  • 1
  • Tags:

Same as Гибридный накопитель

The title for the last searches