Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Итак, для оценки информационной емкости и скоростных возможностей внешнего диска Seagate Backup Plus Desk 3 Тбайт (модель STCA3000200) в качестве основы тестовой компьютерной системы был использован 17-дюймовый ноутбук HP Pavilion 9008nr.

Этот ноутбук имеет в своем составе следующие основные компоненты, составляющие основу его платформы:

• Центральный процессор — AMD Turion 64 X2 TL-50
  (кодовое имя — Taylor, техпроцесс — 90 нм, количество ядер/потоков — 2/2, частота работы ядер — 1,6 ГГц, объем кэш-пямять L2 — 2 х 256 Кбайт, частота системной шины — 1600 МГц),
• Материнская плата — Quanta 30B9
  (чипсет — NVIDIA GeForth Go 6150 + nForce 410/430 MCP, BIOS — F.42), 
• Оперативная память — два модуля DDR-2  2 Гбайт  (после модернизации),
• Жесткий диск — HDD Seagate Momentus XT 500 Гбайт  (после модернизации),
• Операционная система — Microsoft Windows 7  (после модернизации).

В качестве специализированного программного инструмента анализа скоростных возможностей внешнего диска Seagate Backup Plus Desk 3 Тбайт (модель STCA3000200) был выбран популярный тестовый пакет SiSoftware Sandra. В его состав входят программы, с помощью которых можно оценить скорости чтения и записи информации.

Учитывая отсутствие у данного 17-дюймового ноутбука HP Pavilion 9008nr встроенного порта USB 3.0, первая серия тестов была выполнена с использованием порта USB 2.0.

Однако штатный порт USB 2.0 (скорость передачи данных — до 480 Мбит/с), входящий в данного ноутбука HP Pavilion 9008nr, не позволяет оценить в полной мере скоростные возможности накопителя Seagate Backup Plus Desk 3 Тбайт, снабженного адаптером USB 3.0 (скорость передачи данных — до 5 Гбит/с).

Отсутствие необходимого интерфейса USB 3.0 у 17-дюймового ноутбука HP Pavilion 9008nr, как впрочем, и у подавляющего большинства подобных портативных компьютерных систем, может быть восполнено внешним контроллером данного интерфейса, что и было сделано (рис. 8).

Рис. 8.  Ноутбук HP Pavilion 9008nr с дополнительным адаптером USB 3.0

Этим дополнительным контроллером стал адаптер (рис. 9) из набора STAE101, который предлагается компанией Seagate именно для подобных случаев.

Рис. 9.  Адаптер USB 3.0 из набора STAE101 

Результаты тестирования внешнего накопителя Seagate Backup Plus Desk 3 Тбайт (модель STCA3000200), созданного и выпущенного компанией Seagate и подключаемого через интерфейсы USB 2.0 и USB 3.0, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 6 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Итак, скоростные свойства гибридного накопителя Momentus XT 750 Гбайт иллюстрируют приведенные ниже результаты сравнительного тестирования (рис. 4 и рис. 5).

Рис. 4.  Результаты сравнительного тестирования накопителей c Dell XPS 15z

Рис. 5.  Результаты сравнительного тестирования накопителей с Macbook Pro

Как следует из приведенных данных тестирования, дисковая подсистема с гибридным 2,5-дюймовым накопителем Momentus XT 750 Гбайт демонстрирует лучшие скоростные возможности по сравнению с дисковой подсистемой с традиционным HDD.

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

В модели Momentus XT 750 Гбайт реализован комплекс FAST Factor, обеспечивающий высокую производительность данного SSHD.

FAST Factor — это набор функций SSHD, связывающий сильные стороны SSD и HDD в одном устройстве, что увеличивает производительность, обеспечивает надежность и простоту.

FAST Management — это «бесшовная» интеграция твердотельной памяти и HDD. На практике это означает, что не требуется ни драйверов, ни патентованных решений. В дополнение к этому это означает наличие самообучаемости, а также безрисковой целостности данных

FAST Boot обеспечивает быструю загрузку, которая требует втрое меньше времени по сравнению с обычным HDD.

Adaptive Memory — комплекс специальных самообучаемых алгоритмов. По сути, является «рабочей лошадкой» гибридного накопителя. Обеспечивает:

• работу алгоритмов слежения за доступом к данным,
• перемещение часто используемых данных во флэш-память,
• удержание часто используемых данных во флэш-памяти.

В дополнение к этому Adaptive Memory динамически улучшает время отклика и время загрузки приложений, основываясь на опыте их использования. Подстраивает производительность системы под задачи пользователя. В результате обеспечиваются высокие эксплуатационные характеристики. И в первую очередь это касается показателей производительности, превышающих уровни предыдущей старшей модели (рис. 3).

Рис. 3.  Влияние Adaptive Memory на производительность

Итак, диски Momentus XT характеризуются следующими свойствами:

• скоростные свойства приближаются к SSD,
• информационная емкость как у HDD,
• удобны и надежны в работе,
• просты в эксплуатации,
• доступны.

Кроме того, Momentus XT — это решение в стиле Plug and Play при любой ОС и любом наборе системной логики и любой архитектуре. Не требует специального ПО и драйверов. Содержит надежную SLC Flash для ускорения загрузки. И что важно, все данные всегда имеют копию на HDD, что повышает надежность.

Что касается скоростных свойств гибридного накопителя Momentus XT 750 Гбайт, то их иллюстрируют приведенные ниже результаты сравнительного тестирования.

Результаты сравнительного тестирования гибридного накопителя Momentus XT 750 Гбайт приведены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Гибридные накопители, выпускаемые компанией Seagate в линейке ее 2,5-дюймовых изделий, получили наименование Momentus XT. И если несколько месяцев назад старшим представителем этой линейки являлась модель с информационной емкостью 500 Гбайт, то совсем недавно эта линейка была расширена за счет еще более емкой модели, информационный объем которой составил 750 Гбайт.

Внешний вид модели Momentus XT 750 Гбайт приведен на рис. 2.

Рис. 2.  Momentus XT 750 Гбайт

Основные характеристики гибридного накопителя Momentus XT 750 Гбайт представлены в таблице 1. 

Таблица 1.              Основные    характеристики
гибридного накопителя Momentus XT 750 Гбайт 

В следующей части  данной статьи описан ряд технологий и функций, реализованных в накопителе Momentus XT 750 Гбайт . 
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Анализируя доступные варианты, необходимо отметить, что возможны также решения, представляющие комбинацию SSD + HDD. Они чрезвычайно перспективны, но несколько сложны для интеграции в существующие компьютерные системы.

Действительно, комбинации SSD + HDD для реализации всех преимуществ такого объединения и повышения эффективности совместной работы данных накопителей требует от разработчиков и пользователей определенных усилий. Это, например, использование специально разработанных архитектур, рассчитанных на использование двух разных типов накопителей, работающих одновременно с одними и теми же данными. В дополнение к этому такая комбинация накопителей требует также и специальное управляющее программное обеспечение (ПО).

Основные характеристики таких решений:

• сложность интеграции,
• необходимость в приобретении двух устройств хранения,
• необходим специальный корпус для размещения двух устройств,
• требуются стороннее управляющее ПО.

А еще есть решения, основанные на использовании специальных кэш-модулей на микросхемах флэш-памяти.

К сожалению, такие варианты обычно сложны в интеграции.

Кроме того, физическое и логическое разделение данных, вызванное подключением устройств к разным портам и контроллерам, управляемым разными программными средствами, часто увеличивает риск сбоев и потери информации.

Для эффективного использования подобных вариантов также требуются специальные архитектурные и программные решения.

Тем не менее, несмотря на все проблемы использования, флэш-технологии и основанные на них изделия быстро развиваются. Соответствующие накопители находят все большее применение, например, в дорогих и сверхкомпактных моделях мобильных компьютеров.

Итак, при выборе оптимального накопителя потенциальному пользователю приходится решать следующие проблемы:

• выбор между скоростью SSD и емкостью HDD,
• поиск надежного заслуживающего доверия решения,
• совместимость и относительная простота модернизации.

Оптимальным решением, объединившим основные достоинства HDD и SSD, в настоящее время могут стать гибридные накопители, получившие наименование Solid State Hybrid Drive (SSHD). В их конструкции используются совмещенные в одном изделии флэш-память и жесткий диск (рис. 1).

Рис. 1.  Две технологии в одном устройстве

Остается добавить, что такие накопители выпускает компания Seagate в линейке своих 2,5-дюймовых изделий.

В следующей части  данной статьи приведены основные параметры 2,5-дюймового гибридного накопителя Momentus XT 750 Гбайт. 
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

Рост объемов мультимедийной информации и размеров системных и прикладных программных файлов, исчисляемых уже нередко в гигабайтах. Все это требует соответствующих технических средств обработки и хранения программ и данных.

Эти технические средства в процессе работы с информацией должны обеспечивать:

• быструю запись,
• возможность оперативного изменения,
• надежное, долгосрочное хранение программ и данных.

В компьютерных системах на эту роль уже сравнительно давно претендуют средства, созданные на основе проверенных временем следующих технологий:

• технологии записи на жесткие магнитные диски,
• технологии записи в массивы микросхем флэш-памяти.

Первая из них привела к созданию накопителей на жестких магнитных дисках (жестких дисков, HDD).

Вторая — к накопителям SSD, которые часто называют еще и твердотельными накопителями (SSD, Solid State Drive).

Достоинствами HDD являются:

• очень высокая емкость выпускаемых накопителй,
• очень низкая стоимость единицы хранения информации.

Достоинствами SSD являются:

• малый вес,
• компактность,
• энергоэкономичность,
• устойчивость к вибрациям и ударным нагрузкам.

Однако обладатели компьютерных систем, более половины которых составляют пользователи ноутбуков, хотят большей производительности при максимальном удобстве использования и минимальных тратах своих денежных средств. Это касается всех комплектующих, включая и накопители информации, обеспечивающие энергонезависимое хранение программ и данных.

К сожалению, при всех достоинствах микросхем флэш-памяти цена хранения информации с их помощью пока еще сравнительно высока.

В результате, несмотря на сравнительно быстрое снижение стоимости данных микросхем (и соответствующего уменьшения стоимости единицы хранения информации), существующие цены накопителей SSD не позволяют им вытеснить традиционные накопители, работа которых основана на использовании технологий магнитной записи.

Действительно, стоимость единицы хранения информации в SSD существенно выше стоимости хранения в HDD.

Как показывает опыт, твердотельные накопители часто и стоят в десять раз больше своих традиционных соперников. Особенно это касается старших моделей SSD, создаваемых на основе высококачественных, но весьма дорогих элементах.

Именно поэтому в настоящее время накопители на жестких магнитных дисках сохраняют свое доминирующее положение в компьютерных системах оперативной обработки информации.

При этом наибольшее распространение получили модели со скоростью вращения их магнитных дисков 5400 и 7200 оборотов в минуту (об/мин, RPM).

Конечно, как альтернатива традиционным моделям HDD, существуют специальные модели со скоростью вращения дисков 10 000 об/мин. Это обеспечивает существенно большую скорость чтения и записи информации по сравнению с накопителями, диски которых вращаются со скоростями 5400 и 7200 об/мин.

Однако HDD с дисками 10 000 об/мин характеризуются значительным энергопотреблением и теплообразованием, а также повышенными вибрациями.

Кроме того, они еще и вдвое дороже обычных HDD, и в целом они сравнительно малоэффективны.

Остается добавить, что их крайне трудно использовать в компактных системах, особенно это касается мобильных устройств, примером которых служат ноутбуки и нетбуки.

Альтернативные варианты рассмотрены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Тестирование GoFlex Desk 3 Тбайт
(продолжение)

Итак, для оценки информационной емкости и скоростных возможностей внешнего диска GoFlex Desk 3 Тбайт (модель STAC3000202) в качестве основы тестовой системы был использован 17-дюймовый ноутбук HP Pavilion 9008nr.

Этот ноутбук имеет в своем составе следующие основные компоненты:

• Центральный процессор — AMD Turion 64 X2 TL-50
  (кодовое имя — Taylor, техпроцесс — 90 нм, количество ядер/потоков — 2/2, частота работы ядер — 1,6 ГГц, кэш-пямять L2 — 2 х 256 Кбайт, частота системной шины — 1600 МГц),

• Материнская плата — Quanta 30B9
  (чипсет — NVIDIA GeForth Go 6150 + nForce 410/430 MCP, BIOS — F.42), 

• Оперативная память — два модуля DDR-2  2 Гбайт  (после модернизации),

• Жесткий диск — Seagate Momentus XT 500 Гбайт  (после модернизации),

• Операционная система — Microsoft Windows 7  (после модернизации).

В качестве специализированного программного инструмента анализа скоростных возможностей внешнего диска GoFlex Desk 3 Тбайт (модель STAC3000202) был выбран популярный тестовый пакет SiSoftware Sandra.

Учитывая отсутствие у данного ноутбука HP Pavilion 9008nr встроенного порта USB 3.0, первая серия тестов была выполнена с использованием порта USB 2.0.

Однако штатный порт USB 2.0 не позволяет оценить в полной мере скоростные возможности накопителя GoFlex 1,5 Тбайт, снабженного адаптером USB 3.0.    

Отсутствие необходимого интерфейса USB 3.0 у ноутбука HP Pavilion 9008nr, как впрочем, и у подавляющего большинства подобных портативных компьютерных систем, может быть восполнено внешним контроллером данного интерфейса, что и было сделано.

Этим контроллером стал адаптер из набора STAE101, который предлагается компанией Seagate именно для подобных случаев.

Адаптер USB 3.0 представлен на рис. 4.

Рис. 4.  Адаптер USB 3.0

Результаты тестирования внешнего накопителя GoFlex Desk 3 Тбайт (модель STAC3000202), созданного и выпущенного компанией Seagate и подключаемого через интерфейсы USB 2.0 и USB 3.0, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Из особенностей 2,5-дюймового жесткого диска ST1500LM003, ставшего основой мобильного накопителя GoFlex 1,5 Тбайт, кроме рекордной в настоящее время информационной емкости, следует отметить использование четырех магнитных дисков. Это является очень большим количеством даже для 3,5” HDD, а для 2,5-дюймовых — тем более.    

Необходимо отметить, что столь большое количество магнитных дисков, объединенных в рамках одного изделия, потребовало внесения соответствующих изменений в конструкив жесткого диска.

В первую очередь это относится к толщине HDD, величина которой значительно, в полтора раза, превышает стандартное значение 2,5” HDD, составляющее для большинства моделей 9,5 мм.

К слову сказать, в настоящее время в секторе 2,5-дюймовых жестких дисков выпускаются модели толщиной 7, 9,5 и 12,5 мм. Таким образом, жесткий диск ST1500LM003 с его 14,8 мм является рекордсменом не только по информационной емкости, но и по толщине.

Конечно, габариты данного HDD не позволяют использовать его в современных ноутбуках и нетбуках. Однако этот жесткий диск вполне подходит для высокоемких моделей внешних накопителей, особенно моделей, снабженных адаптерами современных интерфейсов, например, мобильный накопитель FreeAgent GoFlex Ultra–portable Drive (GoFlex 1,5 Тбайт). 

Что касается скоростных возможностей 2,5-дюймового жесткого диска ST1500LM003, то из-за указанных ограничений, накладываемых на модели его использования параметрами его дизайна, тратить усилия на оценку скоростных параметров данного HDD вряд ли целесообразно.

Но это не относится к конечным изделиям, созданным на основе данного HDD, например, к внешнему накопителю GoFlex 1,5 Тбайт, возможности которого традиционно были оценены в процессе выполнения операций тестирования.

В качестве основы тестовой системы был использован 17-дюймовый ноутбук HP Pavilion 9008nr.

Этот ноутбук имеет в своем составе следующие основные компоненты:

• Центральный процессор — AMD Turion 64 X2 TL-50
  (кодовое имя — Taylor, техпроцесс — 90 нм, количество ядер/потоков — 2/2, частота работы ядер — 1,6 ГГц, кэш-пямять L2 — 2 х 256 Кбайт, частота системной шины — 1600 МГц),
• Материнская плата — Quanta 30B9
  (чипсет — NVIDIA GeForth Go 6150 + nForce 410/430 MCP, BIOS — F.42), 
• Оперативная память — два модуля DDR-2  2 Гбайт  (после модернизации),
• Жесткий диск — Seagate Momentus XT 500 Гбайт  (после модернизации),
• Операционная система — Microsoft Windows 7  (после модернизации).

В качестве программного инструмента анализа был выбран тестовый пакет SiSoftware Sandra.

Учитывая отсутствие у данного ноутбука встроенного порта USB 3.0, первая серия тестов была выполнена с использованием порта USB 2.0.

Однако штатный USB 2.0 не позволяет оценить в полной мере скоростные возможности накопителя GoFlex 1,5 Тбайт, снабженного адаптером USB 3.0.    

Отсутствие необходимого интерфейса USB 3.0 у ноутбука HP Pavilion 9008nr, как впрочем, и у подавляющего большинства подобных систем, было восполнено внешним контроллером данного интерфейса. Им стал адаптер (рис. 7) из набора STAE101, который предлагается компанией Seagate именно для подобных случаев.

Рис. 7.  Контроллер интерфейса USB 3.0

Результаты тестирования внешнего накопителя GoFlex 1,5 Тбайт (FreeAgent GoFlex Ultra–portable Drive 1.5TB), подключаемого через интерфейсы USB 2.0 и USB 3.0, представлены  в следующей части  данной статьи.  
    

>>    Часть 6 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

В заключение данного краткого обзора предоставленного семпла гибридного накопителя (SSH) следует отметить, что модель Seagate Momentus XT с информационной емкостью 500 Гбайт (ST95005620AS) обладает очень высокой производительностью.

Производительность гибридного накопителя в  операциях со случайными данными не уступает производительности старшего, высокоскоростного накопителя Seagate Momentus 7200.4  500 Гбайт (ST9500420AS).

В операциях же с повторяющимися данными производительность накопителя Seagate Momentus XT 500 Гбайт существенно повышается и значительно превышает возможности Seagate Momentus 7200.4  500 Гбайт.    

Накопители на жестких магнитных дисках Seagate Momentus были предоставлены компанией EAST SIDE Consulting
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Реальная производительность гибридного накопителя SSH модели ST95005620AS можно оценить с помощью полученных результатов его тестирования.

Конфигурация системы, используемой в тестировании:

• Материнская плата — Intel D975XBX (Чипсет i975X),
• Центральный процессор — Intel Core2 Extreme X6800
  (Ядро — Conroe, Количество ядер — 2, Техпроцесс — 65 нм, Тактовая частота ядер — 2,93 ГГц, Кэш-память L2 — 4 Мбайт, Частота системной шины — 1066 МГц),
• Видеоподсистема — Gigabyte GV-NX66L128DP,
• Накопитель на жестких магнитных дисках — Seagate 31000340AS, 1 Тбайт,
• Оперативная память — Apacer 2×2 Гбайт, DDR2-677,
• Операционная система — Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition.

Тестируемые накопители на жестких магнитных дисках:

• Seagate Momentus XT       — модель ST95005620AS (500 Гбайт),
• Seagate Momentus 7200.4 — модель ST9500420AS (500 Гбайт).

После подключения к разъемам системного блока компьютера указанные модели накопителей корректно и без каких-либо проблем определились операционной системой Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition.

Результаты тестирования жестких дисков 500 Гбайт Seagate Momentus XT (Seagate 500GB, XT) и 500 Гбайт Seagate Momentus 7200.4 (Seagate 500GB, 7200) приведены в таблицах 2, а также на рис. 5. При этом для удобства сравнения и уменьшения зависимости результатов от настройки системы приведены нормированные данные.  

Таблица 2.  Результаты тестирования

Рис. 5.  Относительная производительность накопителей в тесте Disk Transfer Rate

В следующей части  данной статьи приведены выводы.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Итак, как отмечалось в предыдущей части статьи, работу гибридного накопителя оптимизирует технология адаптивной памяти Adaptive Memory.

Аппаратно-программные средства, реализующие Adaptive Memory, анализирует, какие приложения и файлы с данными используются чаще всего.

Часто используемые данные они помещает в твердотельную память, представленную микросхемой флэш-памяти SLC NAND (рис. 3).

Рис. 3.  Микросхема SLC NAND

Это означает, что многократно используемые данные помещаются в быстродействующую память, работа с которой осуществляется значительно быстрее, чем с дисками HDD. Такая организация способствует росту производительности компьютерной системы, в составе которой используется гибридный накопитель.

Все это означает, что в случае часто используемых данных производительность системы хранения данных, представленной гибридным накопителем (накопителями), а следовательно, и всей компьютерной системы, может значительно возрасти. Этому и способствует технология Adaptive Memory.

Об эффективности применения технология Adaptive Memory свидетельствуют данные, приведенные на рис. 4. 

Рис. 4.  Рост производительности благодаря технологии Adaptive Memory

Что же касается оценки реальной производительности представленного на ознакомление семпла гибридного накопителя, то ее, как всегда, целесообразно выполнить оценить на основе проведения процедуры тестирования.

Конфигурация тестовой системы и оценка скоростных параметров гибридного накопителя ST95005620AS, созданного и выпущенного компанией Seagate, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, основные параметры жесткого диска гибридного накопителя модели ST95005620AS приведены в таблице 1.

Таблица 1.  Параметры накопителя HDD  ST95005620AS

Линейка гибридных накопителей (SSH), часто называемых гибридными жесткими дисками, Momentus XT, созданных и выпускаемых компанией Seagate, состоит из нескольких моделей, емкость которых в настоящее время составляет:

• 250 Гбайт,

• 320 Гбайт,

• 500 Гбайт.

Данные модели согласно технической документации, размещенной на сайте производителя, способны выдерживать значительные ударные нагрузки:

• в нерабочем состоянии — до 900 G (1 ms),

• в    рабочем  состоянии — до 350 G (2 ms).

Маркировка старшей модели гибридного накопителя Momentus XT, обладающей информационной емкостью 500 Гбайт, приведена на рис. 2

Рис. 2.  Маркировка накопителя Seagate Momentus XT 500 Гбайт

Seagate Momentus XT — это гибридный накопитель, управляемый встроенным программным обеспечением, реализующим специальную технологию. Данная технология позволяет достичь производительности, как у твердотельных устройств, и при этом превзойти их в емкости благодаря использованию HDD.

Конструктивно гибридный накопитель состоит из следующих компонентов:

• 2,5-дюймового HDD со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин,

• кэш-памяти объемом 32 Мбайт,

• твердотельной флэш-памяти SLC NAND объемом 4 Гбайт.

Оптимизирует же работу гибридного накопителя технология адаптивной памяти, названная ее разработчиками технологией Adaptive Memory.

Особенности работы технологии Adaptive Memory приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

В условиях быстрого роста объемов обрабатываемой информации на роль главных хранителей претендуют устройства, построенные на основе двух технологий, получивших широкое распространение в компьютерных и мультимедийных системах.

Одна из данных технологий — запись на магнитные носители, в частности, на магнитные диски. Развитие этой технологии привела к появлению накопителей на жестких магнитных дисках — HDD (Hard Disk Drive — устройство с жесткими дисками — жесткий диск).

Вторая — это технология записи и чтения информации с использованием микросхем флэш-памяти. Результатом ее развития стали накопители SSD (Solid State Disk — твердотельные диски). Остается добавить, что каждая из перечисленных технологий и созданные на их основе устройства обладают как многими достоинствами, так и некоторыми недостатками.

Необходимо отметить, что за несколько десятков лет своей интенсивной эволюции HDD стали компактными, высокоемкими устройствами. Они получили широкую распространенность в настольных и в мобильных компьютерах, а также в рабочих станциях, серверах и, конечно, в многочисленных мультимедийных устройствах и встраиваемых системах. Однако этому типу накопителей присущи и некоторые недостатки, связанные с самим принципом записи программ и данных на жесткие магнитные диски.

Главный недостаток — наличие в конструкции HDD движущихся механических элементов. Данная особенность делает такие накопители уязвимыми к неблагоприятным условиям эксплуатации. В первую очередь это касается вибраций и ударов. Остается добавить, что это негативно отражается на надежности хранения информации.

Данных недостатков лишены накопители, созданные на основе микросхем флэш-памяти. Такие накопители, составившие конкуренцию HDD, появились сравнительно недавно. Данные устройства не имеют в своем составе каких-либо движущихся частей, поэтому они «не боятся» значительных вибраций и ударов. Благодаря использованию в своем составе специальных контроллеров они обладают очень высокой скоростью работы. Однако накопители SSD сравнительно дороги: цена хранения информации у SSD значительно выше по сравнению с HDD.

Вот и приходится выбирать производителям и покупателям компьютерных систем из традиционных и сравнительно недорогих, но уязвимых HDD или быстрых, надежных, но пока, к сожалению, весьма дорогих твердотельных дисков SSD.  

А нельзя ли попытаться объединить в одном устройстве некоторые достоинства обеих технологий, совместив, например, большую емкость HDD и высокие скоростные возможности SSD.

Такую попытку предприняла компания Seagate, выпустившая линейку 2,5-дюймовых гибридных накопителей (SSH — Solid State Hybrid). Данная линейка получила наименование Momentus XT.

Старшим представителем SSH линейки Momentus XT настоящее время является модель ST95005620AS, обладающая объявленной производителем емкостью 500 Гбайт, то есть потенциальный пользователь получает полтерабайта информационной емкости.

Внешний вид гибридного накопителя ST95005620AS, объем которого составляет 500 Гбайт, представлен на рис. 1, его маркировка — на рис. 2.

Основные параметры жесткого диска гибридного накопителя модели ST95005620AS приведены в таблице 1.

Рис. 1.  2,5-дюймовый гибридный накопитель  Seagate Momentus XT 500 Гбайт

Основные параметры HDD, а также некоторые особенности конструкции и реализованных технологий гибридного накопителя ST95005620AS приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 2   
  

Оценки производительности компьютерной системы с SSH емкостью 250 Гбайт выполнялись при разных конфигурациях, отличающихся используемыми объемами оперативной памяти (RAM):   2,  4,  8 Гбайт. 

Результаты тестирования приведены на рис. 3.

Для сравнения на рис. 3 приведены еще и результаты тестирования компьютерной системы с альтернативными накопителями трех вариантов:

• HDD 250 Гбайт со скоростью вращения дисков 5400 об/мин,
• HDD 250 Гбайт со скоростью вращения дисков 7200 об/мин,
• SSD 250 Гбайт.

Рис. 3.  Изменение цены и производительности компьютерной системы

А еще на рис. 3 представлены оценки стоимости формирования компьютерных систем разных конфигураций, предусматривающих использование разных накопителей и разных объемов оперативной памяти.

Остается добавить, что, как показали результаты тестирования, созданные компанией Seagate гибридные накопители (SSH) линейки Momentus XT обеспечивают в реальных условиях высокую производительность, которая достигается всего примерно за четверть цены SSD .
     

Гибридные накопители, выпущенные компанией Seagate, были предоставлены компанией EAST SIDE Consulting.
    

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов
 

В условиях безудержного роста объемов накапливаемой и обрабатываемой информации накопители на жестких магнитных дисках (HDD) заняли главенствующее место среди устройств сохранения информации в настольных и мобильных компьютерах. Они используемые как высокоемкие накопители энергонезависимого хранения объемных файлов программ и данных.  Однако, к сожалению, этот тип накопителей, не лишен и ряда недостатков.

Главным из недостатков является наличие в конструкции HDD движущихся частей. Это снижает ресурс работы накопителей и надежность хранения информации, особенно в неблагоприятных условиях эксплуатации, например, при наналичии вибраций, ударов. Кроме того, неблагоприятными условиями для HDD являются низкие и высокие уровни температуры и колебания окружающего атмосферного давления, так как это изменяет условия скольжения головок над магнитными дисками.

Кроме того, сама технология и особенности конструкции HDD налагают существенные ограничения на оперативность доступа к информации, как в режимах записи, так и в режимах чтения.   

Альтернативным вариантом для HDD являются накопители, создаваемые на основе микросхем флэш-памяти. Данные устройства не имеют в своей конструкции  каких-либо движущихся частей и выдерживают значительные механические нагрузки, связанные с вибрациями и ударами. Менее они подвержены и температурным колебаниям, а также изменениям окружающего атмосферного давления.

Благодаря использованию в своем составе многоканальных контроллеров накопители SSD характеризуются еще и очень высокими скоростями работы с информацией.

Однако модели SSD с информационной емкостью, соизмеримой с традиционными HDD, обладают на порядок большей ценой. Это  ограничивает в настоящее время их широкое распространение в мультимедийных устройствах и компьютерных системах.

Решая указанные проблемы, конструкторские коллективы разных фирм пытаются совместить высокую емкость и низкую стоимость хранения информации, присущих HDD, со скоростью современных флэш-накопителей. В результате их усилий появились гибридные накопители, которые выгодно отличаются от конкурирующих решений (рис. 1).

Рис. 1. Конкурирующие технологии накопителей

Здесь следует намомнить, что попытки создания гибридных накопителей уже предпринимались в недалеком прошлом: первые модели появились примерно пять лет назад. К сожалению, созданные тогда модели не нашли широкого распространения из-за выявленных у тех моделей недостатков.

Прежде всего они были связаны с низким информационным объемом встроенной флэш-памяти, объем которой составля 128 и 256 Кбайт. Это было связано с относительно высокой тогда ее стоимостью.

Кроме того, чипы окружения не могли обеспечить должную скорость работы входящей в состав гибридного накопителя флэш-памяти. А это снижало общую эффективность гибридного накопителя.

Остается добавить, что эффективная работа гибридных накопителей не могла быть обеспечена без соответствующей поддержки системным программным обеспечением, представленным прежде всего средствами операционной системы. А доминировавшая тогда Microsoft Windows XP не могла обеспечить в должной мере необходимую поддержку.

Через какое-то время часть недостатков удалось слегка уменьшить. Так, например, для выпущенных три-четыре года назад моделей создали специальное программное обеспечение, работающее исключительно под Microsoft Windows Vista. 

Анализируя отмеченные особенности и недостатки, неоходимо отметить, что эффект применения гибридных накопителей все-таки не был нулевым, хотя и не столь значительным, как ожидалось. Выпущенные тогда гибридные накопители демонстрировали некоторый, хотя и не очень высокий, но все-таки положительный результат симбиоза двух технологий. Как правило, прирост скорости дисковой подсистемы находился в пределах трех-пяти процентов, реже — десяти процентов, что не могло устроить большинство потенциальных пользователей.     

Однако сама идея была вполне жизнеспособна. И на основе накопленного опыта очередную попытку предприняла и компания Seagate, выпустившая линейку 2,5-дюймовых гибридных (SSH — Solid State Hybrid) накопителей Momentus XT.

Конструкторы этой компании создали соответствующие устройства, каждое из которых представляет симбиоз твердотельного накопителя (SSD ) и накопителя на магнитных дисках (HDD). Это означает, что они объединили два таких накопителя в единое изделие, как по форме, так и с точки зрения операционной системы. Это позволило использовать сильнейшие стороны обеих технологий: скорость и доступную по цене информационную емкость.

Описание выпущенных моделей  Momentus XT  и  технологии, оптимизирующей работу SSH, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2