Русская Википедия:Гибридный накопитель

Гибридный накопитель (SSHD) от Seagate на 1000 Гб

Гибридный накопитель (также известен под аббревиатурой SSHD, Шаблон:Lang-en^[1]) — 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)^[2]. 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

Шаблон:Перевести раздел В 2007 году Seagate и Samsung представили первые гибридные диски: Seagate Momentus PSD и Samsung SpinPoint MH80^[3]. 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 Шаблон:Iw операционной системы Windows Vista. Однако продукты не получили широкого распространения^[4], в том числе из-за отсутствия существенного прироста скорости^[5] и недостатков технологии ReadyDrive^[2].

В мае 2010 года компания Seagate представила новый гибридный накопитель Momentus XT^[6], 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^[2] (позже был выпущен Momentus XT второго поколения на 750 и 8 ГБ соответственно). Вместе с тем, компания представила технологию F.A.S.T. (Шаблон:Lang-en), 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^[5].

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

Файл:FCM vs. SSHD Design SVG.svg

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 Шаблон:Iw и Шаблон:En в Linux^[7], 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^[8] — 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^[9].

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^[10].

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^[11].

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^[12], в то время как патчи для ядра Linux доступны с октября 2014, ожидается их включения в основную ветвь ядра Linux^[13]^[14].

Тесты производительности

Шаблон:Перевести раздел 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^[15]^[16].

По производительности, гибридные накопители находятся в позиции между жёсткими и твёрдотельными дисками^[2]^[17]. Тестирование скорости гибридного накопителя в сравнении с HDD и SSD^[5]:

	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

Шаблон:Iw, Шаблон:Iw и Flashcache для Linux
Шаблон:Iw
Шаблон:Iw
ReadyBoost
Smart Response Technology от Intel

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Гибридные диски SSHD — что за птица? // 28 августа 2014

[1] Шаблон:Cite web

[С-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 Шаблон:Статья

[3] Шаблон:Cite web

[4] Шаблон:Cite web

[CB-5] 5,0 ^5,1 ^5,2 Шаблон:Статья

[6] Шаблон:Cite web

[7] Шаблон:Cite web

[8] Шаблон:Cite web

[9] Шаблон:Cite web

[10] Шаблон:Cite web

[11] Шаблон:Cite web

[12] Шаблон:Cite web

[13] Шаблон:Cite web

[14] Шаблон:Cite web

[15] Шаблон:Cite web

[anand111213-16] Шаблон:Cite web

[17] Шаблон:Статья

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

Партнерские ресурсы
Криптовалюты	Обмен криптовалют - www.bestchange.ru Криптовалютная биржа CoinEx Криптовалютная биржа Binance HIVE OS - операционная система для майнинга e4pool - Мультивалютный пул для майнинга.
Магазины	AliExpress — глобальная виртуальная (в Интернете) торговая площадка, предоставляющая возможность покупать товары производителей из КНР; computeruniverse.net - Интернет-магазин компьютеров(Промо код 5 Евро на первую покупку:FWWC3ZKQ);
Хостинг	DigitalOcean - американский провайдер облачных инфраструктур, с главным офисом в Нью-Йорке и с центрами обработки данных по всему миру;
Разное	Викиум - Онлайн-тренажер для мозга Like Центр - Центр поддержки и развития предпринимательства. Gamersbay - лучший магазин по бустингу для World of Warcraft. Ноотропы OmniMind N°1 - Усиливает мозговую активность. Повышает мотивацию. Улучшает память. Санкт-Петербургская школа телевидения - это федеральная сеть образовательных центров, которая имеет филиалы в 37 городах России. Lingualeo.com — интерактивный онлайн-сервис для изучения и практики английского языка в увлекательной игровой форме. Junyschool (Джунискул) – международная школа программирования и дизайна для детей и подростков от 5 до 17 лет, где ученики осваивают компьютерную грамотность, развивают алгоритмическое и креативное мышление, изучают основы программирования и компьютерной графики, создают собственные проекты: игры, сайты, программы, приложения, анимации, 3D-модели, монтируют видео. Умназия - Интерактивные онлайн-курсы и тренажеры для развития мышления детей 6-13 лет SkillBox - это один из лидеров российского рынка онлайн-образования. Среди партнеров Skillbox ведущий разработчик сервисного дизайна AIC, медиа-компания Yoola, первое и самое крупное русскоязычное аналитическое агентство Tagline, онлайн-школа дизайна и иллюстрации Bang! Bang! Education, оператор PR-рынка PACO, студия рисования Draw&Go, агентство performance-маркетинга Ingate, scrum-студия Sibirix, имидж-лаборатория Персона. «Нетология» — это университет по подготовке и дополнительному обучению специалистов в области интернет-маркетинга, управления проектами и продуктами, дизайна, Data Science и разработки. В рамках Нетологии студенты получают ценные теоретические знания от лучших экспертов Рунета, выполняют практические задания на отработку полученных навыков, общаются с экспертами и единомышленниками. Познакомиться со всеми продуктами подробнее можно на сайте https://netology.ru, линейка курсов и профессий постоянно обновляется. StudyBay Brazil – это онлайн биржа для португалоговорящих студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт. Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено. StudyBay – это онлайн биржа для англоязычных студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.

Русская Википедия:Гибридный накопитель

Содержание