Гибридный HDD как альтернатива SSD.

Гибридные жесткие диски, сочетающие в себе классический диск и кэш из твердотельного накопителя небольшой емкости, пока еще слабо представлены на рынке, поэтому мало кто может похвастаться опытом их практического применения. Когда перед нами стал вопрос модернизации дисковой подсистемы одного из ПК мы решили установить туда гибридный диск, что из этого получилось читайте в этой статье.

Онлайн-курс по устройству компьютерных сетей
На углубленном курсе "Архитектура современных компьютерных сетей" вы с нуля научитесь работать с Wireshark и «под микроскопом» изучите работу сетевых протоколов. На протяжении курса надо будет выполнить более пятидесяти лабораторных работ в Wireshark.

Почему именно гибридный диск? Обычный пользователь редко сталкивается с задачами требующими высокой производительности дисковой подсистемы (вспомните, как часто вы копируете большие объемы данных?), зато время загрузки ОС и запуска тяжелых приложений является одним из наиболее критичных факторов влияющих на субъективное восприятие быстродействия ПК.

Эта концепция и была положена в основу гибрида: использовать для хранения данных емкий жесткий диск, в то же время скопировав наиболее часто используемые файлы в быстрый кэш на основе SSD. Такой подход позволяет достичь разумного компромисса, получив емкость HDD вместе с основными преимуществами SSD за вполне разумную цену.

Как показало наше тестирование, влияние SSD на производительность при повседневной работе на ПК довольно невелико, поэтому в большинстве случаев нет необходимости приобретать дорогой SSD большой емкости.

Для того, чтобы получить основные преимущества твердотельных накопителей, будет вполне достаточно небольшого кэша. В последнее время многие производители предлагают различного рода гибридные решения как для серверных систем, так и для настольных. Их можно разделить на две категории: собственно гибридные диски и контроллеры для создания гибридных массивов.

Наиболее известна технология Intel Smart Response, позволяющая ускорить работу диска или массива путем подключения к нему быстрого SDD, однако ее использование связано с рядом ограничений, прежде всего с поддержкой исключительно чипсетом Z68. Использование топового чипсета автоматически ограничивает круг применения данной технологии небольшим числом энтузиастов.

Несколько лучше обстоят дела у Marvell, представившей аналогичную технологию HyperDuo, но сегодня ее поддержка ограничена чипом Marvell 88SE9130 (также заявлена поддержка в будущих чипах), который практически не представлен на рынке.

Альтернативой этому являются гибридные диски, которые уже содержат в себе SSD кэш. В настоящий момент выбор невелик, на рынке доступен только Seagate Momentus XT <ST95005620AS> Hybrid HDD 500 Gb + 4GB SLC NAND SATA-II 2.5".

Диск выполнен в формате 2,5" и одинаково подходит как для ноутбуков, так и для настольных систем, вам нужно будет только купить переходник для крепления диска в отсек 3,5". Мы приобрели данный диск и отправили его в нашу тестовую лабораторию.

Тестовый стенд и методика тестирования

Материнская плата: ASUSTeK Maximus II Formula LGA775 <P45>
Процессор: Intel Core 2 Quad Q9550 2.83 ГГц
Оперативная память: 8 Гб, 4 x Kingston HyperX <KHX8500D2K2/4G> DDR-II <PC2-8500> CL5
Операционная система: Windows 7 Профессиональная 64-бита.

Для тестирования дисковой подсистемы мы использовали:

Western Digital Caviar Blue <WD3200AAKS> 320 Gb SATA-II 16Mb

Seagate Momentus XT <ST95005620AS> Hybrid HDD 500 Gb + 4GB SLC NAND SATA-II 2.5"

RAID 0, 2 х Western Digital Caviar Black <WD1001FALS> 1 Tb SATA-II 32Mb

Первые два диска использовались и для синтетических тестов и в качестве загрузочных, с клонированным экземпляром ОС, RAID массив использовался только в синтетике для лучшего сравнения скоростных характеристик гибридного диска.

В качестве теста мы использовали PCMark Vantage 1.0.2.0 64-bit, в частности набор тестов HDD Suite, а также измеряли время загрузки ОС при помощи утилиты BootRacer. Следует понимать, что тестирование гибридного диска имеет свои особенности, которые надо учитывать для получения адекватного результата.

По сути перед нами обычный жесткий диск, поэтому классические методики тестирования не дадут нам никаких, отличающихся от массы аналогичных дисков, результатов. Действительно, при операциях копирования, чтения или записи твердотельный кэш задействован не будет и мы будем иметь дело с механической частью HDD.

Оценить все преимущества гибридного диска можно только на повторяющихся файловых операциях, поэтому мы использовали несколько характерных тестов PCMark, отражающих подобные сценарии.

Каждый тест мы прогоняли пять раз, сравнивая результаты первого и пятого запусков, их разница позволит оценить эффективность кэша для данного вида задач и производительность гибридного диска в целом. Также мы исключили ряд тестов не имеющих никакого практического смысла, например кодирование видео.

Понятно, что после пяти запусков часть данных окажется в кэше и мы получим более высокие значения теста, только вот реально вряд ли кто будет пять раз подряд кодировать одно и тоже видео.

PCMark Vantage

Сначала мы прогнали полный комплект тестов HDD Suite, чтобы иметь общее представление о раскладе сил, а затем разобрали отдельные, представляющие практический интерес, тесты из данного набора. Общий результат не принес каких либо неожиданностей:

При первом прогоне гибридный диск не показал сколь нибудь большого отличия от обычного механического диска, ничего удивительного здесь нет, скоростные характеристики дисков, как это можно увидеть выше, примерно равны. Однако после пятого запуска расклад кардинально меняется, гибридный диск, за счет твердотельного кэша, обходит не только своего механического "собрата", но и чередующийся массив из производительных дисков. Производительность диска увеличилась почти вдвое, что можно считать очень неплохим результатом.

Тест HDD1 - Windows Defender.

Данный тест имитирует работу одноименного приложения, представляющего собой антивирусный сканер, т.е. осуществляет последовательный доступ к большому количеству файлов на диске. Мы сомневаемся, что гибридный диск даст какой либо прирост скорости антивирусной проверки, так как кэш будет занят, скорее всего, другими данными, но с точки зрения оценки эффективности кэширования данный тест весьма интересен.

Результат данного теста практически точно повторяет общий результат. Это позволяет еще раз оценить эффективность кэширования, работая с повторяющимся набором данных вы вполне можете рассчитывать на двукратное увеличение производительности дисковых операций, на уровне быстрого дискового массива.

Тест HDD2 - игровой тест HDD.

Игры обычно лежат за пределами наших интересов, однако в этом случае поведение гибридного диска в игровых приложениях весьма интересно, так как они являются весьма тяжелыми приложениями, активно обращающимися к диску.

Результат превосходит все ожидания, гибридный диск значительно обгоняет как одиночный диск, так и чередующийся массив, показавших примерно равные результаты. Недоразумений тут быть не должно, произвольное чтение из твердотельной памяти будет гораздо быстрее аналогичной операции на механических дисках, для которых это одна из самых медленных операций.

Тест HDD4 - загрузка Windows Vista.

Весьма интересный с практической точки зрения тест. Ведь низкое время загрузки одно из широко рекламируемых преимуществ SSD и, следует признать, весьма эффектное.

Полученные данные позволяют ожидать двукратного увеличения скорости загрузки, в предыдущем тестировании SSD также обеспечил вдвое более быструю загрузку. Чуть позже у нас появится возможность проверить данный показатель на практике и заодно сравнить скорость загрузки гибридного диска со скоростью загрузки SSD.

Тест HDD8 - загрузка приложений.

Еще один интересный тест. Запуск тяжелых приложений во многом определяет комфортность работы с системой, быстрая загрузка обеспечивает ощущение общего высокого быстродействия и отзывчивости системы.

Опять таки, результат значительно превосходит показатели механических дисков и субъективно обеспечивает скорость загрузки часто используемых приложений на одном уровне с SSD. Также этот показатель позволяет сократить время загрузки после экрана приветствия, когда загружаются приложения из автозагрузки, особенно если их там много.

Время загрузки системы.

Пора перейти от синтетических тестов к практике. В данном случае мы решили замерить наиболее заметный невооруженным глазом параметр - время загрузки ОС. Для этого мы сделали необходимые замеры на старом диске, затем клонировали содержимое диска на гибридный HDD и произвели загрузку с него.

Уже первая перезагрузка системы показала все преимущества гибридной технологии, время загрузки уменьшилось вдвое, а на пятой загрузке вообще достигло рекордно малых значений, сравнимых с SSD (напомним, в прошлом тесте SSD загрузил чистую систему за 23 секунды).

Однако следует помнить, что в кэш помещаются только часто используемые данные и после того, как ПК проработал трое суток без перезагрузки, время запуска опять приблизилось к значениям первого запуска.

Хотя в любом случае данный результат, учитывая достаточно большое количество приложений в автозагрузке можно считать отличным, общее время загрузки системы сократилось с 2,5 минут до одной, а то и до 30 секунд.

Стоимость хранения.

Сегодня, после тотального подорожания жестких дисков в связи с наводнением в Таиланде, это довольно насущный вопрос. Однако с этим у гибридного диска все в порядке, стоимость хранения 1 ГБ составляет 0,27 USD, в то время как средняя стоимость хранения гигабайта на механическом диске аналогичной емкости составляет 0,22 USD.

Это остается все еще выгоднее приобретения SSD, стоимость хранения на которых составляет 1,7-1,8 USD за гигабайт.

Также использование гибридных дисков однозначно выгоднее использования иных гибридных решений, для которых кроме того необходимо либо приобретение дорогой материнской платы с чипсетом Z68 или поиск альтернативного контроллера от Marvell. Даже в этом случае стоимость хранения гибридной системы 500 ГБ HDD + 60 ГБ SSD составит 0,37 USD за гигабайт, что на 40% дороже хранения данных на гибридном HDD и почти вдвое дороже обыкновенных HDD.

Выводы.

Гибридный диск от Seagate можно с полной уверенностью назвать удачным решением и смело рекомендовать к покупке тем, 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.

Записки IT специалиста