Inżynierowie Seagate’a stworzyli technologię, która stanowi rozsądny kompromis, jeśli chodzi o wydajność, pojemność i cenę, pomiędzy dyskami HDD i SSD. Napędy hybrydowe (Solid State Hybrid Drive – SSHD) wyposażone zostały w dodatkową pamięć flash, zaś ich firmware – w specjalny algorytm Multi-Tier Caching (MTC), odpowiadający za dobór danych do skopiowania na pamięć flash.

Dzięki niemu najczęściej odczytywane pliki lub ich fragmenty kopiowane są (nie przenoszone!) na nośnik półprzewodnikowy, co gwarantuje ich znacznie szybszy odczyt niż w przypadku próby dostępu do plików znajdujących się na talerzu dysku. Kontroler hybrydowego napędu nieprzerwanie śledzi także częstotliwość odczytu plików znajdujących się już w pamięci SSD – jeżeli dla któregoś z nich będzie ona zbyt mała, zostanie on skasowany, a jego miejsce zajmą inne, częściej odczytywane pliki. Dlatego szybsza praca komputera zostanie utrzymana np. po dużej aktualizacji systemu operacyjnego – po kilku jego uruchomieniach najczęściej odczytywane pliki trafią z powrotem do pamięci cache.

Analizy statystyczne wykazały, że komputery najczęściej odczytują tylko kilka gigabajtów danych (pliki systemu operacyjnego i wybranych aplikacji) znajdujących się na dyskach twardych. Do pozostałych plików dostęp jest incydentalny. Dzięki takiemu podejściu w dysku hybrydowym nie ma potrzeby instalowania dużej ilości pamięci flash. Dlatego wcześniejsze generacje hybrydowych dysków SSHD firmy Seagate były wyposażone w 4 GB pamięci flash, a w najnowszej generacji dysków FireCuda jest jej do dyspozycji 8 GB. Ponieważ dane w pamięci flash zapisywane są stosunkowo rzadko, nie występuje ryzyko charakterystycznego dla tego typu nośników półprzewodnikowych „wytarcia” w wyniku częstego kasowania i ponownego zapisywania komórek pamięci. Ale nawet w przypadku wystąpienia problemów oryginał pliku zawsze zostaje na talerzach dysku twardego (tam zresztą trafia jeszcze przed zapisaniem do pamięci flash), co gwarantuje użytkownikowi nawet większy poziom bezpieczeństwa danych niż podczas korzystania ze zwykłego dysku SSD.

Marcin Kaczor

Senior Sales Representative, Seagate

Większość użytkowników komputerów charakteryzuje chęć uzyskania jak największej wydajności ich urządzeń. W wielu przypadkach zapewnia to zwiększenie pojemności pamięci DRAM, chociaż nie rozwiązuje to wszystkich problemów. Nawet w najnowszych wersjach systemów operacyjnych nie ma większego sensu stosowanie więcej niż 8 GB pamięci, gdyż nie wpływa to znacznie na wzrost efektywności komputera. Zresztą sama pamięć nadal jest droższa o kilka rzędów wielkości od nośników HDD czy SSD, a głównym problemem jest to, że jej zawartość zostaje utracona po odłączeniu zasilania. Dlatego wczytanie systemu operacyjnego przy każdym uruchomieniu komputera czy też aplikacji w trakcie jego pracy trwa z reguły kilkadziesiąt sekund. Analitycy oszacowali, że w ten sposób aktywny użytkownik może tracić nawet do godziny dziennie. Dlatego hybrydowe dyski SSHD, które oferują wydajność bliską SSD za cenę niewiele większą od HDD, wciąż cieszą się tak dużą popularnością.

 

Jedna warstwa cache nie wystarczy

W tradycyjnych dyskach twardych stosowana jest tylko jedna warstwa pamięci cache, stworzona z pamięci typu DRAM, której zadanie polega na przyspieszeniu procesu zapisu danych na nośniku. Jest dość mała (z reguły ma 64 MB pojemności), ale wystarczająca, aby zapewnić efektywne zbieranie różnych, przeznaczonych do zapisania danych z komputera i ich przeniesienie w uporządkowanej postaci na talerze dysku. W ten sposób ograniczana jest liczba wyszukań czystych sektorów przez kontroler i konieczność uzyskania dostępu do nich przez głowicę dysku. Korzyści widać też przy ciągłym zapisie dużych plików, jak również przy odczycie informacji. W obu tych przypadkach jednak pewną barierę stanowi niewielka ilość zainstalowanej pamięci DRAM funkcjonującej jako cache.

Stosowany w dyskach Seagate algorytm MTC jest w stanie wykorzystać drugą warstwę pamięci cache składającą się z kości pamięci flash, co przekłada się na wzrost efektywnej prędkości zapisu i odczytu. Dzięki temu znacznie rośnie prawdopodobieństwo pojawienia się najczęściej odczytywanych plików właśnie w pamięci nośnika półprzewodnikowego. Co więcej, wspomniane operacje są dokonywane wewnątrz struktury kontrolera dysku, więc dla komputera, do którego jest on podłączony, nie ma znaczenia, czy dysk zawiera dodatkową pamięć cache czy też nie. Nie ma też konieczności instalowania dodatkowych sterowników ani wprowadzania zmian w konfiguracji BIOS-u komputera.

 

Co można zyskać?

Dyski SSHD przeznaczone są przede wszystkim dla graczy oraz osób, które bardzo intensywnie używają komputera, np. do edycji grafiki czy materiałów wideo, lub wykorzystują do pracy wiele aplikacji biurowych. Seagate oferuje je już od niemal dekady. W ubiegłym roku wprowadził do oferty kolejną generację 2,5- oraz 3,5-calowych dysków hybrydowych o nazwie FireCuda (jako część rodziny BarraCuda). Napędy występują w trzech pojemnościach: 500 GB (tylko model 3,5-calowy), 1 i 2 TB. Dyski 2,5-calowe są też najcieńszymi tego typu napędami na rynku – mają grubość 7 mm. Klientom warto zwracać uwagę, że objęte są one aż pięcioletnią gwarancją.

Detaliczna cena najtańszych dysków SSD o pojemności 2 TB na polskim rynku oscyluje wokół 2700 zł. Hybrydowe dyski FireCuda o tej pojemności są aż sześciokrotnie tańsze, przy czym zapewniają tylko nieznacznie mniejszą wydajność od SSD (za zaoszczędzone w ten sposób pieniądze można np. kupić kolejny komputer lub bardzo profesjonalny monitor dla graczy).

Dyski SSHD są o ok. 20 proc. droższe od zwykłych dysków twardych o prędkości 7200 obr./min, ale w porównaniu z nimi – według testów PC Mark oraz PC Mark System Storage – zapewniają około czterokrotnie większą wydajność, jeśli chodzi o czas wczytywania systemu operacyjnego i aplikacje biurowe, oraz dwukrotnie większą w przypadku gier. Ogólną efektywność całego systemu poprawiono o ok. 300 proc., obserwowany jest też szybszy sekwencyjny transfer danych. Czas uzyskania dostępu do danych po wybudzeniu dysku w przypadku urządzeń FireCuda wynosi 0,6 s, natomiast dla zwykłych napędów o prędkości 7200 obr./min – ponad 4 s.

Więcej informacji: www.seagate.com/firecuda