正文 深度解析混合硬盤的誘惑(1 / 3)

深度解析混合硬盤的誘惑

技術應用

作者:藍色

對於那些熱愛DIY的普通玩家來說,除了傳統機械硬盤和固態硬盤外,其實還有第三種方案可供選擇:它就是固態混合硬盤,混合硬盤在成本和性能之間更加均衡,1TB容量的混合硬盤不過499元,單從價格來看它的確頗具吸引力。

混合硬盤有兩種工作方式,第一種工作方式是將獨立的SSD作為緩存。這個緩存相當於降低速度的內存,使用時的速度提升很顯著,用起來相當過癮,使得整個機械硬盤擁有接近固態硬盤的使用感受。混合硬盤的另一種工作方式是SSD緩存記憶技術,它把SSD作為記憶緩存,並非全盤接收全部活動的數據,而是有選擇性的預存數據,因此它的使用壽命更長,相對來說也更加安全。

縱觀目前的硬盤市場,大體上由機械硬盤、固態混合硬盤、固態硬盤形成了三足鼎立之勢,對於普通用戶來說,我們對機械硬盤固然是熟悉得不能再熟悉了,而固態硬盤則以優異的讀寫性能獲得“性能發動機”的美譽,兩者間的速度高下很顯然是能夠輕易感知的。而最近推出的新一代混合硬盤,的確有點士別三日的感覺,但是否能讓人刮目相看呢?我們不妨來一同探究,看看混合硬盤的誘惑究竟在哪裏。

有關機械硬盤和固態硬盤的選擇,曾鬧出這麼一個笑話:“窮人和富人的區別,窮人用1TB機械硬盤,富人用1TB固態硬盤。”毫無疑問,這表明了兩類硬盤間巨大的價格差異(當然,兩者間的性能差異同樣巨大)。事實上,對於那些熱愛DIY的普通玩家來說,其實還有第三種方案可供選擇:它就是固態混合硬盤,混合硬盤在成本和性能之間更加均衡,1TB容量的混合硬盤不過499元,單從價格來看它的確頗具吸引力。

對此,業內專家也曾預言固態混合硬盤將取代機械硬盤,看來這並非空穴來風。固態混合硬盤在這一背景下應運而生,它具備機械硬盤的容量優勢,同時還兼顧了固態硬盤的性能優勢,並且它的價格也顯得較為平易近人。固態混合硬盤如此“德才兼備”,無疑使它成為不少消費者關注的焦點,下麵,我們就來具體介紹混合硬盤的工作原理,並探討、分析它的諸多優勢之處。

若僅從外觀來看,混合硬盤和傳統的機械硬盤沒有太大差異,甚至,兩者的內部機械結構也沒有本質區別。混合硬盤與機械硬盤的主要分別在於硬盤的PCB基板,混合硬盤在電路中加入了SSD閃存部分,從拆解下來的PCB基板可以看到,混合硬盤的PCB上集成了閃存和主控芯片,因此它的PCB基板尺寸更大(對比傳統機械硬盤),顯得電子元件更為密集。

工作方式一:SSD緩存加速技術

混合硬盤有兩種工作方式,第一種工作方式是將獨立的SSD作為緩存。這個緩存相當於降低速度的內存,使用時的速度提升很顯著,用起來相當過癮,使得整個機械硬盤擁有接近固態硬盤的使用感受。

其實,SSD緩存加速技術應用得很普遍,比如我們見過的英特爾智能加速技術、SSD廠家生產的SSD緩存盤等均采用此項技術。它們將SSD依附在機械硬盤上,用戶通過手動或者程序自動把SSD建立一個加速緩衝區,為主體的機械硬盤提供緩存加速服務。

混合硬盤看上去很美,但這種技術有兩個致命的地方:首先,數據的穩定可靠性不夠理想,SSD需要緩存全盤接收的活動數據,而且需要快速擦寫退出那些不用的數據,會快速消耗SSD P/E的壽命值;其次、緩存和內存一樣在關機之後數據消失。

工作方式二:緩存記憶技術

混合硬盤的另一種工作方式是SSD緩存記憶技術,它把SSD作為記憶緩存,並非全盤接收全部活動的數據,而是有選擇性的預存數據,因此它的使用壽命更長,相對來說也更加安全。

緩存記憶技術的工作原理是把頻繁使用的各種應用、數據預存到SSD緩存,這個緩存具備學習和記憶功能,且它預存的數據不會因為關機而消失。

希捷是最早把SSD緩存記憶技術應用到混合硬盤中的,至今已三年有餘。最新一代的希捷3.5英寸混合硬盤的架構和工作原理不變,硬盤容量擴大到1TB/2TB/4TB等三種規格。接下來,我們就來分析3.5英寸混合硬盤的內部構造和相關工作原理。

希捷3.5英寸1TB混合硬盤拆解

希捷的3.5英寸盤體和普通硬盤基本一致,主要差異是背部的PCB板,我們從上圖可以看到,它多出了一個海力士8GB SLC閃存和主控芯片。8GB的SLC閃存芯片主要是通過Adaptive Memory技術實現自我學習,這項技術實際上是一種自學習算法,它能夠為最常用的應用程序和頻繁操作的文件提供類似SSD的響應。Adaptive Memory選擇性地拷貝最頻繁讀取的數據,以及檢索至閃存比較費時間的數據,協助閃存和機械硬盤之間的通信與數據智能交換。

希捷的另一項關鍵技術是:“FAST Factor閃存管理”,它通過主控芯片可無縫集成硬件、固件和高速NAND閃存,同時能夠在各種各樣的配置條件下,通過任意操作係統和任意驅動程序,維護任意係統中的數據,實現快速的應用加載和類似SSD的總體係統響應速度。