Et hybriddrev (også kendt under forkortelsen SSHD , solid - state hybrid drive [1] ) er en logisk eller fysisk datalagringsenhed, der kombinerer datalagringsteknologier på en harddisk ( HDD , HDD) og i NAND-hukommelse ( SSD-drev ) [2] . Som følge heraf øges drevets ydeevne med en stor mængde tilgængelig informationslagring. Hybriddrevets solid-state hukommelse bruges som en cache af data, der er gemt på den harddisk, der tilgås oftest. Dette forbedrer systemets overordnede ydeevne.
Der er to hovedteknologier, der bruges til at implementere hybriddrev:
Et dobbeltdrev-system bruger to fysiske enheder, en SSD og en HDD, installeret på den samme computer; dataplacering optimeres enten manuelt af brugeren eller automatisk af operativsystemet gennem skabelsen af "hybride" logiske enheder.
I hybriddrev er SSD og HDD kombineret i en mikrocontroller, og som regel i et tilfælde. Caching-funktionaliteten implementeres ved at tilføje en lille mængde flashhukommelse til harddisken og kopiere de mest brugte sektorer der; placeringsbeslutninger træffes enten udelukkende af enheden (selvoptimeret tilstand) eller ved at placere "tip" af operativsystemet (værts-hintet tilstand).
I 2007 introducerede Seagate og Samsung de første hybriddrev: Seagate Momentus PSD og Samsung SpinPoint MH80 [3] . Begge modeller var 2,5-tommer med 128 eller 256 MB flashhukommelse . Dataoverførsel mellem magnetiske diske og flash-hukommelse blev udført ved hjælp af ReadyDrive -teknologien fra Windows Vista -operativsystemet . Produkterne er dog ikke udbredt [4] , blandt andet på grund af manglen på en væsentlig forøgelse af hastigheden [5] og manglerne ved ReadyDrive-teknologien [2] .
I maj 2010 introducerede Seagate det nye Momentus XT [6] hybriddrev ved at bruge udtrykket Solid State Hybrid Drive (SSHD). Den havde ikke længere en softwareafhængighed af styresystemet og bestod af en 500 GB harddisk med en integreret 4 GB SLC-flashhukommelse [2] (senere udkom anden generation Momentus XT med henholdsvis 750 og 8 GB). Samtidig introducerede virksomheden FAST-teknologi ( Flash-Assisted Storage Technology ) , som er ansvarlig for lagring af data på flashhukommelse, som igen havde tre komponenter: FAST Management, Adaptive Memory og FAST Boot. FAST Management sikrede hybriddrevets kompatibilitet med ethvert operativsystem, uden behov for yderligere drivere, og udførte også en funktion svarende til Trim for konventionelle SSD'er . Adaptiv hukommelse (Adaptive Memory) var ansvarlig for distributionen af information mellem harddisken og flashhukommelsen, og FAST Boot accelererede indlæsningen af operativsystemet [5] .
I april 2013 introducerede Western Digital 2,5" WD Black SSHD'er, inklusive en 5 mm tyk SSHD med 500 GB konventionel hukommelse og 8 GB, 16 GB eller 24 GB flashlager.
Der er to primære "hybride" lagringsteknologier, der kombinerer NAND-flashhukommelse (SSD) med HDD-teknologi: dual-drive hybridsystemer og hybrid solid state-drev.
Dual storage hybrid-systemer kombinerer brugen af separate SSD- og HDD-enheder installeret i den samme computer. Generelt styres ydeevneoptimering enten ved hjælp af computerbrugeren (manuelt at placere de mest brugte data på SSD'en), eller ved hjælp af computerens operativsystemsoftware (ved at kombinere SSD og HDD til hybridvolumener (partitioner) , usynlig for slutbrugere). Eksempler på implementering af hybridpartitioner i operativsystemer er bcache og dm-cache på Linux [7] og Apples Fusion Drive .
På bærbare computere bruger et sådant system som regel flash-cache-moduler (FCM). FCM bruger en separat SSD (normalt et mSATA SSD-modul) og HDD, mens enten computersoftware, enhedsdrivere eller en kombination af begge håndterer optimering. Intels SRT (Smart Response) teknologi [8] er den mest almindelige implementering af FCM til hybridsystemer i dag.
Der er også bærbare systemer, der også bruger separate SSD'er og HDD'er i det samme 2,5-tommer kabinet, men som også giver (i modsætning til SSHD) på samme tid (i modsætning til hybrid SSD'er) separat adgang til begge drev. Du kan således bruge drevene efter eget skøn [9] .
Også oftere og oftere bruges SSHD hybrid-harddisken i servere , hvilket kan reducere deres omkostninger betydeligt i modsætning til rene SSD'er.
Udtrykket Hybrid Solid State Drive (SSHD) henviser til produkter, der inkorporerer en betydelig mængde NAND-flash i en harddisk [10] .
Den grundlæggende forskel er det integrerede cachingsystem til de mest brugte sektorer. Selve enhedens mikrocontroller kopierer de hyppigst anvendte dataområder til den hurtige cachehukommelse.
At beslutte, hvilke dataelementer der skal prioriteres til flashhukommelse, er kernen i hybrid SSD-teknologi.
SSHD kan fungere i to hovedtilstande:
Automatisk (selvoptimeret) tilstand I denne tilstand fungerer SSHD uafhængigt af operativsystemet og træffer alle beslutninger relateret til datadistribution uafhængigt. Værtsoptimeret (værts-hintet tilstand) tilstand I denne driftstilstand aktiverer SSHD det udvidede SATA "Hybrid Information" kommandosæt inkluderet i version 3.2 af Serial ATA International Organization (SATA-IO). Ved hjælp af disse SATA-kommandoer træffes beslutninger om, hvilke dataelementer der placeres i NAND-flashhukommelsen af operativsystemet og enhedsdriveren, under hensyntagen til filsystemets struktur [11] .Nogle specifikke funktioner i SSHD-drev, såsom host-hinted-tilstand, kræver softwareunderstøttelse i operativsystemet . Microsoft har tilføjet understøttelse af host-antydet drift i Windows 8.1 [12] , mens patches til Linux-kernen har været tilgængelige siden oktober 2014 og forventes at blive inkluderet i hovedgrenen af Linux-kernen [13] [14] .
I slutningen af 2011 og begyndelsen af 2012 viste hastighedstest , at hybrid SSD'er med 750 GB HDD og 8 GB cache er langsommere end SSD'er i tilfældig læsning/skrive og sekventiel læsning/skrivning, men hurtigere end HDD'er ved opstart.applikationer og nedlukning [15] [ 16] .
Med hensyn til ydeevne er hybriddrev i en position mellem hard- og solid state-drev [2] . Test af hastigheden på et hybriddrev sammenlignet med HDD og SSD [5] :
| HDD : Seagate Momentus (ST9750420AS) | SSHD: Seagate Momentus XT (ST750LX003) | SSD : Plextor PX-256M2S | |
|---|---|---|---|
| PCMark 7 (harddisk) | 1733 point | 3575 point | 5059 point |
| Maksimal/minimum/gennemsnitlig sekventiel læsehastighed | 119,7/60,7/96,7 Mbps | 112,7/55,5/89,8 Mbps | 349,4/325,6/337,2 Mbps |
| Maksimal/minimum/gennemsnitlig sekventiel skrivehastighed | 118,6/60,2/94,2 Mbps | 114,8/47,9/86,9 Mbps | 276,6/122,3/266,8 Mbps |
| Interface Båndbredde: Læs/skriv | 142,8/142,8 Mbps | 181,3/332,2 Mbps | 348,0/342,0 Mbps |
| Adgangstid: Læs/skriv | 15,4/15,4 ms | 0,2/1,1 ms | 0,3/0,3 ms |
| Skriv fil til disk (2 GB) | 11 sek | 12 sek | 4 sek |
| Læsning af en fil fra disk (2 GB) | 26 sek | 14 sek | 5 sek |
| Kopier fil fra mappe til mappe (2 GB) | 22 sek | 24 sek | 7 sek |