Гибридные диски SSHD

Гибридный SSHD накопитель это носитель информации, в котором сочетаются технологии HDD и SSD, то есть внутри этого носителя установлены SSD накопитель и HDD диск.

Сейчас появились модели «гибридов» небольших размеров, например, с толщиной всего в 7 мм (именно такова модель ST500LM000 от Seagate), что позволяет устанавливать такие диски в нетбуки/ультрабуки.

Чтобы пользователю ПК стало понятым, как устроен SSHD, надо представить его в виде флеш накопителя и обычного магнитного диска, расположенных внутри одного корпуса.

Благодаря наличию флеш-памяти можно добиться роста скорости считывания информации, а благодаря магнитным дисками на SSHD может храниться больший объемы данных. Удобство этой технологии заключается в большем объеме гибридных дисков по сравнению с обычными SSD, по стоимости же они намного уступают носителям SSD, благодаря чему они теперь доступны многим потребителям.

Принцип работы SSHD-устройства очень прост. Массивами для записи данных служат обычные металлические диски со специальным напылением. Информация записывается на них при использовании туннельного магниторезистивного эффекта. В результате воздействия данного эффекта, магнитное поле влияет на сопротивление магнитной поверхности дисков. Что приводит к изменению вектора намагниченности отдельных элементов. Аналогичным же образом осуществляется считывание данных. Головка парит над металлической поверхностью и происходит обратный процесс – сопротивление поверхности пластин влияет на магнитное поле пишущей головки. Полученная информация анализируется и расшифровывается.

Суть работы гибридного SSHD заключается в том, что для размещения постоянно хранимой информации используются металлические пластины. Использование же твердотельной части девайса осуществляется только после запуска операционной системы. На него записываются те файлы, к которым система обращается постоянно. Таким образом, доступ к ним существенно упрощается и ускоряется. Именно за счет этого увеличивается скорость работы. В качестве интерфейса для подключения используется интерфейс под названием SATA.

Отличие гибридных дисков от HDD заключается в невысоком энергопотреблении, так как на SSD накопителях отсутствуют вращающиеся элементы. Благодаря этому этими дисками практически не издается шум при работе, они не нагреваются, как простые винчестеры.

Использование гибридных накопителей

SSHD накопители устанавливаются на настольных ПК и ноутбуках. На ноутбуках эти устройства являются более востребованными, так в ноутбуках нет технической возможности для одновременного использования SSD (для ОС и программ) и HDD (для хранения данных).

Вот почему благодаря гибридным жестким дискам можно добиться существенного роста производительности ноутбука и увеличения скорости, с которой загружается ОС до нескольких раз. Скорость, с которой работает SSHD определяется объемом встроенного внутрь него твердотельного накопителя. При большем объем, будет соответственно выше скорость. Низкое энергопотребление гибридных винчестеров позволяет добиться роста ресурса автономной работы устройства, минимум на полчаса.

Также необходимо отметить, что вначале SSHD технология разрабатывалась для портативных компьютеров и мобильных устройств. Первые гибридные носители имели размер 2,5 дюйма. Но сегодня гибридные носители производятся в форм-факторе 3,5 дюйма, вот почему пользователям ПК не нужно больше осуществлять сложную настройку рейд-массивов и одновременно устанавливать SSD и HDD, для чего также требуется довольно сложная настройка.

Гибридный жесткий диск SSD+HDD PCIEx4 1000 GB OCZ RevoDrive Hybrid RVDHY-FH-1T

Что такое ReRAM?

Резистивная память ReRAM предусматривает хранение бита с помощью электрически изменяемого сопротивления (а не электрического заряда): высокое сопротивление соответствует единице, низкое — нулю. Сопротивление легче измерить, чем количество электронов в облаке, где их насчитывается несколько сотен.

Сопротивление изменяется за счет приложения определенного напряжения, которое в данном случае работает как своеобразный переключатель. Одно из преимуществ технологии заключается в том, что для изменения сопротивления требуется гораздо меньшее напряжение, чем для записи данных во флеш-память. Это особенно удобно для устройств малой мощности.

Для производства ReRAM можно использовать различные материалы. Некоторые характеризуются повышенной долговечностью (до нескольких миллионов циклов перезаписи) и надежностью по сравнению с флеш-памятью, другие обеспечивают скорость передачи данных, сравнимую с DRAM.

В числе других преимуществ резистивной памяти:

• Высокая плотность. Тайваньские ученые доказали, что стандартные процессы могут использовать микроскопические ячейки резистивной памяти.

• Низкая стоимость. По данным экспериментов, производство ReRAM требует меньшего количества этапов, чем производство флеш-памяти, да и сам процесс оказывается значительно проще.

• Долгий срок службы. Некоторые виды резистивной памяти выдерживают до нескольких миллионов циклов перезаписи, в то время как многоуровневая флеш-память (MLC) — всего 10 тысяч.

• Высокая гибкость. В зависимости от архитектуры, ReRAM может быть оптимизирована для получения высокой плотности, большого объема или повышенной скорости передачи данных.

• Широкий спектр материалов. Для изготовления резистивной памяти можно использовать самые разные материалы. А поскольку исследования в этой области до сих пор продолжаются, в перспективе наверняка появятся еще более привлекательные варианты.

Конечной и, возможно, недостижимой целью исследователей является создание устройства, сочетающего высокую скорость DRAM с долгим сроком хранения флеш-памяти.

По сравнению с современными SSD-дисками, которые используют только NAND-микросхемы, производительность гибридного накопителя в операциях записи увеличена в 11 раз. При этом потребляемая мощность снижена на 93%, а жизненный цикл устройства увеличен в 6,9 раза. Эти данные получены на основе испытания прототипа гибридного диска с помощью эмулятора.

Гибридный диск включает 256 Гбайт NAND-памяти и 8 Гбит ReRAM-памяти. Именно благодаря последней, накопитель и обеспечивает высочайшую производительность в операциях случайного доступа.

Запись данных управляется с помощью трех алгоритмов. Первый называется «антифрагментом» (anti-fragment). Малые порции данных записываются в сектора ReRAM-памяти. Когда их емкость превышает одну страницу, они перезаписываются в NAND-микросхему. Учитывая малую емкость ReRAM, когда она слишком переполнена, допускается перенос в NAND-чипы данных, которые занимают 60% объема страницы памяти. Также во избежание фрагментации данных в NAND-памяти используется алгоритм RAAF (reconsider as a fragmentation), который при затирании малых порций данных в NAND-памяти после записи страницы переносит ее обратно в ReRAM-пространство. Третий алгоритм под названием MRU (most recently used table) предусматривает сохранение наиболее часто используемых данных в ReRAM.

Литература

Источник: http://proremontpk.ru/programms/sshd-chto-jeto.html

Источник: www.3dnews.ru

Источник: www.winblog.ru