A hibrid meghajtó (más néven SSHD , szilárdtestalapú hibrid meghajtó [1] ) egy logikai vagy fizikai adattároló eszköz , amely egyesíti az adattárolási technológiákat a merevlemezen ( HDD , HDD) és a NAND memóriában ( SSD meghajtó ). [2] . Ennek eredményeként a meghajtó teljesítménye nő a rendelkezésre álló nagy mennyiségű információ tárolásával. A hibrid meghajtó szilárdtest-memóriája a leggyakrabban használt merevlemezen tárolt adatok gyorsítótáraként szolgál. Ez javítja a rendszer általános teljesítményét.
A hibrid hajtások megvalósításához két fő technológiát használnak:
A kettős meghajtórendszer két fizikai eszközt használ, egy SSD-t és egy HDD-t, amelyek ugyanabba a számítógépbe vannak telepítve; Az adatelhelyezést a felhasználó manuálisan, vagy az operációs rendszer automatikusan "hibrid" logikai eszközök létrehozásával optimalizálja.
A hibrid meghajtókban az SSD és a HDD egy mikrokontrollerben van kombinálva, és általában egy esetben. A gyorsítótárazási funkció úgy valósul meg, hogy kis mennyiségű flash memóriát adunk a merevlemezhez, és oda másoljuk a leggyakrabban használt szektorokat; az elhelyezési döntéseket vagy teljes mértékben az eszköz hozza meg (önoptimalizált mód), vagy az operációs rendszer „tippek” elhelyezésével (host-hinted mód).
2007-ben a Seagate és a Samsung bemutatta az első hibrid meghajtókat: a Seagate Momentus PSD-t és a Samsung SpinPoint MH80-at [3] . Mindkét modell 2,5 hüvelykes volt, 128 vagy 256 MB flash memóriával . A mágneslemezek és a flash memória közötti adatátvitel a Windows Vista operációs rendszer ReadyDrive technológiájával történt . A termékeket azonban nem használják széles körben [4] , többek között a jelentős sebességnövekedés hiánya [5] és a ReadyDrive technológia hiányosságai miatt [2] .
2010 májusában a Seagate bemutatta az új Momentus XT [6] hibrid hajtást , a Solid State Hybrid Drive (SSHD) kifejezéssel. Már nem volt szoftverfüggő az operációs rendszertől, és egy 500 GB-os merevlemezből állt, integrált 4 GB -os SLC flash memóriával [2] (később megjelent a második generációs Momentus XT 750, illetve 8 GB-tal). Ezzel egy időben a cég bevezette a FAST technológiát ( Flash-Assisted Storage Technology ) , amely az adatok flash memórián való tárolásáért felel, aminek viszont három összetevője volt: FAST Management, Adaptive Memory és FAST Boot. A FAST Management biztosította a hibrid meghajtó kompatibilitását bármilyen operációs rendszerrel anélkül, hogy további illesztőprogramokra lett volna szükség, és a hagyományos SSD -k Trim funkciójához hasonló funkciót is végrehajtott . Az adaptív memória (Adaptive Memory) a merevlemez és a flash memória közötti információelosztásért volt felelős, a FAST Boot pedig felgyorsította az operációs rendszer betöltését [5] .
2013 áprilisában a Western Digital bemutatta a 2,5 hüvelykes WD Black SSHD-ket, köztük egy 5 mm vastag SSHD-t 500 GB hagyományos memóriával és 8 GB, 16 GB vagy 24 GB flash tárhellyel.
Két fő „hibrid” tárolási technológia létezik, amelyek a NAND flash memóriát (SSD) kombinálják a HDD technológiával: kettős meghajtós hibrid rendszerek és hibrid szilárdtestalapú meghajtók.
A kettős tároló hibrid rendszerek kombinálják az ugyanabban a számítógépben telepített különálló SSD és HDD eszközök használatát. Általánosságban elmondható, hogy a teljesítményoptimalizálás vagy a számítógép-felhasználó segítségével (a leggyakrabban használt adatok SSD-re való manuális elhelyezése), vagy a számítógép operációs rendszer szoftverének segítségével (az SSD és a HDD hibrid kötetekbe (partíciókba) kombinálásával) történik. , láthatatlan a végfelhasználók számára). Az operációs rendszerek hibrid partícióinak megvalósítására példa a bcache és a dm-cache Linuxon [7] , valamint az Apple Fusion Drive .
A laptopokban általában egy ilyen rendszer flash gyorsítótár modulokat (FCM) használ. Az FCM külön SSD-t (általában mSATA SSD-modult) és HDD-t használ, miközben vagy a számítógépes szoftver, az eszközillesztőprogramok vagy a kettő kombinációja kezeli az optimalizálást. Az Intel SRT (Smart Response) technológiája [8] az FCM hibrid rendszerekben manapság legelterjedtebb megvalósítása.
Vannak olyan laptoprendszerek is, amelyek szintén külön SSD-ket és HDD-ket használnak ugyanabban a 2,5 hüvelykes házban, ugyanakkor (az SSHD-vel ellentétben) egyidejűleg (a hibrid SSD-kkel ellentétben) külön hozzáférést biztosítanak mindkét meghajtóhoz. Így a meghajtókat saját belátása szerint használhatja [9] .
Emellett egyre gyakrabban használják az SSHD hibrid merevlemezt a szerverekben , ami jelentősen csökkentheti azok költségeit, ellentétben a tiszta SSD-kkel.
A hibrid szilárdtest-meghajtó (SSHD) kifejezés azokra a termékekre vonatkozik, amelyek jelentős mennyiségű NAND flasht tartalmaznak a merevlemezben [10] .
Az alapvető különbség a leggyakrabban használt szektorok integrált gyorsítótárazási rendszere. A leggyakrabban használt adatterületeket maga a készülék mikrovezérlője másolja a gyors gyorsítótárba.
A hibrid SSD-technológia lényege annak eldöntése, hogy mely adatelemek részesüljenek előnyben a flash memóriában.
Az SSHD két fő módban működhet:
Automatikus (önoptimalizált) mód Ebben a módban az SSHD az operációs rendszertől függetlenül működik, és minden adatelosztással kapcsolatos döntést függetlenül hoz. Gazda által optimalizált (host-hinted mód) mód Ebben a működési módban az SSHD lehetővé teszi a kiterjesztett SATA "Hybrid Information" parancskészletet, amely a Serial ATA International Organization (SATA-IO) 3.2-es verziójában található. Ezen SATA-parancsok segítségével az operációs rendszer és az eszközillesztő dönt arról, hogy mely adatelemek kerüljenek a NAND flash memóriába , figyelembe véve a fájlrendszer felépítését [11] .Az SSHD-meghajtók bizonyos specifikus funkciói, például a gazdagép-hivatkozás mód, szoftvertámogatást igényelnek az operációs rendszerben . A Microsoft a Windows 8.1 rendszerben hozzáadta a gazdagép-hivatkozású működés támogatását [12] , míg a Linux kernelhez 2014 októbere óta elérhetők a javítások , és várhatóan a Linux kernel fő ágába is bekerülnek majd [13] [14] .
2011 végén és 2012 elején a sebességtesztek kimutatták, hogy a 750 GB HDD-vel és 8 GB gyorsítótárral rendelkező hibrid SSD-k lassabbak, mint az SSD-k véletlenszerű olvasási/írási és szekvenciális olvasási / írási módban, de indításkor gyorsabbak, mint a HDD-k . 16] .
A teljesítmény tekintetében a hibrid meghajtók a merev és a szilárdtestalapú meghajtók között vannak [2] . A hibrid meghajtó sebességének tesztelése HDD-vel és SSD-vel [5] :
| Merevlemez : Seagate Momentus (ST9750420AS) | SSHD: Seagate Momentus XT (ST750LX003) | SSD : Plextor PX-256M2S | |
|---|---|---|---|
| PCMark 7 (merevlemez) | 1733 pont | 3575 pont | 5059 pont |
| Maximális/Minimális/Átlagos szekvenciális olvasási sebesség | 119,7/60,7/96,7 Mbps | 112,7/55,5/89,8 Mbps | 349,4/325,6/337,2 Mbps |
| Maximális/Minimális/Átlagos szekvenciális írási sebesség | 118,6/60,2/94,2 Mbps | 114,8/47,9/86,9 Mbps | 276,6/122,3/266,8 Mbps |
| Interfész sávszélessége: olvasás/írás | 142,8/142,8 Mbps | 181,3/332,2 Mbps | 348,0/342,0 Mbps |
| Elérési idő: Olvasás/írás | 15,4/15,4 ms | 0,2/1,1 ms | 0,3/0,3 ms |
| Fájl írása lemezre (2 GB) | 11 s | 12 s | 4 s |
| Fájl olvasása lemezről (2 GB) | 26 s | 14 s | 5 s |
| Fájl másolása mappából mappába (2 GB) | 22 s | 24 s | 7 s |