Гибридные твердотельные диски Seagate SSHD для ноутбуков

Автор Максим Афанасьев

Компания Seagate, известный производитель жестких дисков, выпускает не только традиционные модели накопителей. В ее ассортименте присутствуют также полноценные SSD, например Seagate ST480FN0021, который мы ранее рассматривали на страницах нашего сайта. Теперь к нам поступили две интересные модели — ST1000LM014 и ST500LM000, представляющие собой гибридное решение, то есть сочетающие в себе традиционный жесткий диск и SSD-накопитель. Прежде чем говорить о двух участниках нашего тестирования, попытаемся понять, что представляют собой эти новые варианты накопителей под именем SSHD.

Итак, в SSHD объединены компактная, быстрая и доступная по цене флэш-память NAND и традиционный жесткий диск HDD. Один из вариантов такого подхода мы рассматривали на примере HyBrid Runner iH2420-2S-S2, который, однако, лишь совмещал в себе возможности дублирования информации на HDD с SSD в режиме зеркалирования. Новые SSHD от компании Seagate работают по иному принципу, который строится на основе фирменной технологии Adaptive Memory. Отметим, что изначально диски Seagate Momentus XT, появившиеся в 2010 году, использовали один из первых вариантов этой технологии — флэш-память в них ускоряла только чтение данных. Внедренную в гибридные твердотельные накопители SSHD на уровне микропрограммы технологию Adaptive Memory также часто называют самообучающейся технологией, поскольку гибридные твердотельные накопители определяют, какие данные следует хранить в флэш-памяти NAND, без участия главного компьютера или драйверов устройств хранения данных. Принцип работы технологии Adaptive Memory заключается в определении элементов данных, которые важны для повышения производительности на уровне главного компьютера, и перемещении таких элементов из памяти жесткого диска во флэш-память NAND. Поскольку технология Adaptive Memory используется на аппаратно-программном уровне самого диска, она  предельно точно определяет, какие элементы данных лучше хранить в твердотельной памяти, а не на традиционном жестком диске, и на основании этой информации перемещает нужные данные во флэш-память NAND. Например, определяются как приоритетные и хранятся в твердотельной памяти элементы данных, связанные с загрузкой, перезагрузкой и спящим режимом компьютера, а также другие часто запрашиваемые данные. А вот элементы, связанные с длинными последовательными строками данных, как, например, в видео- и аудиофайлах, от хранения во флэш-памяти NAND ничего не выигрывают.

Таким образом, в SSHD объединены преимущества обеих систем, при этом стоимость конечного устройства оказывается гораздо ниже, чем при использовании двух отдельных накопителей. Например, аналогичная по своему принципу технология объединения SSD и HDD применяется в системах на базе чипсетов Intel — Intel Smart Response Technology (SRT). Однако  итоговая стоимость двух отдельных устройств несоизмерима с ценой на новые диски Seagate SSHD. В случае применения SSHD пользователь получает быстрый, емкий и бюджетный накопитель, который может использоваться даже в ноутбуках. При этом  применение Intel Smart Response Technology во многих моделях ноутбуков невозможно из-за отсутствия дополнительных каналов SATA/mSATA для установки SSD- или HDD-накопителя. Подводя итог,  следует сказать, что твердотельные гибридные накопители (SSHD) эффективно объединяют указанные технологии и представляют собой устройства хранения, обладающие ощутимыми преимуществами перед всеми другими типами накопителей. Компания Seagate активно развивает это направление, и новые модели дисков SSHD получили не только новые алгоритмы, но и больший объем NAND-памяти, что дает возможность более эффективно использовать SSHD для текущих приложений и новых операционных систем. В наши руки попали две модели SSHD — ST1000LM014 и ST500LM000, о которых мы  и расскажем далее.

ST1000LM014

ST1000LM014

Модель диска Seagate ST1000LM014 практически неотличима от традиционного HDD-накопителя для ноутбука. Она имеет стандартные габаритные размеры: 100,35x69,85x9,5 мм, вес 113 г и относится к серии SSHD Laptop. В ее основе лежит традиционный жесткий диск с двумя пластинами и четырьмя головками. Отличие от обычного диска заключается в наборе электронных компонентов на печатной плате. Так, SSHD Seagate ST1000LM014 обладает кэш-памятью объемом 64 Мбайт, тогда как обычный диск имеет буфер в 16 или 32 Мбайт.

ST1000LM014

ST1000LM014

Также на плате расположены два дополнительных чипа с NAND-памятью общим объемом 8 Гбайт и дополнительный контроллер, отвечающий за работу технологии Adaptive Memory. Емкость обычного жесткого диска составляет 1 Тбайт, то есть каждая из пластин обладает объемом 500 Гбайт. Скорость вращения магнитных пластин  равна 5400 об./мин, а размер сектора — 4 Кбайт. На все новые SSHD Seagate дает трехлетнюю гарантию.

ST1000LM014

Накопитель ST1000LM014 поддерживает все современные технологии, включая интерфейс SATA 6 Гбит/с и команды NCQ. Пиковое энергопотребление модели составляет 2,7 Вт, а энергопотребление в режиме Idle — 0,9 Вт. Ориентировочная стоимость этой модели — 6,5 тыс. руб.

ST500LM000

ST500LM000

ST500LM000

Второй участник нашего тестирования, SSHD-накопитель Seagate ST500LM000, отличается от ST1000LM014 меньшим объемом, который компенсируется уменьшенной толщиной корпуса. Так, размеры Seagate ST500LM000 составляют 100,35x70,1x7 мм, а вес 95 г. Эта модель относится к отдельной серии Thin Laptop SSHD. Меньший вес и размеры определяются установленным в этот накопитель жестким диском, который имеет только одну пластину и две головки. Соответственно объем для хранения у данной модели вдвое меньший, чем у ST1000LM014.

ST500LM000

Нельзя не упомянуть, что теперь в линейке SSHD от компании Seagate присутствуют и еще более тонкие модели Ultra Mobile SSHD, имеющие высоту всего 5 мм, что позволяет устанавливать их в современные ультрабуки. Вообще, линейка дисков SSHD включает  несколько моделей, причем некоторые из них отличаются не только толщиной, но и наличием аппаратного шифрования по протоколу TCG Opal.

ST500LM000

ST500LM000

Объем флэш-памяти в этой модели составляет 8 Гбайт,  а по техническому оснащению разницы между семействами Laptop и Laptop Thin нет. Конечно, наличие лишь одной пластины несколько сказывается на скоростных показателях, но в то же время, у накопителя Seagate ST500LM000 чуть меньше энергопотребление — 2,5 Вт в активном режиме работы.

ST500LM000

Если сравнивать результаты тестов ST1000LM014 и ST500LM000, то более объемная модель ST1000LM014 имеет чуть лучшие показатели. Кроме того, из-за более компактного корпуса температура ST500LM000 на 1-2 °C выше. Но в целом эти модели практически одинаковы.

Тестирование

Для тестирования накопителей Seagate SSHD мы использовали стенд следующей конфигурации:

  • процессор — Intel Core i7-4770K;
  • материнская плата — Intel DZ87KLT-75K;
  • чипсет системной платы — Intel Z87 Express;
  • объем памяти — 16 Гбайт (два модуля GEIL DDR3-1600 по 8 Гбайт);
  • режим работы памяти — двухканальный;
  • системный диск — Intel SSD 520 Series (240 Гбайт);
  • операционная система — Windows 7 Ultimate 64 бит.

Дополнительно устанавливался драйвер Intel RST, а каждый из тестируемых накопителей подключался к порту SATA 6 Гбит/с, который был реализован через интегрированный в чипсет контроллер. К еще одному SATA-порту подключался SSD-накопитель Intel SSD 520 Series, на который устанавливались операционная система и все необходимые для тестирования приложения. Для всех SATA-портов задавался режим работы AHCI. Подробное описание методики тестирования можно найти в нашей недавней статье, посвященной тестированию двух SSD-накопителей от Plextor —  M6e и M6 Pro, поэтому перейдем сразу к результатам тестирования.

Результаты

ST500LM000

ST1000LM014

В режиме последовательного (линейного) чтения и записи для обеих моделей дисков скорость чтения зависит от размера блока данных. Сначала скорость последовательного чтения возрастает с увеличением блока данных, но по достижении определенного максимального значения перестает увеличиваться. При этом насыщение происходит при размере блока 2 Кбайт, что как раз определяется работой технологии Adaptive Memory, ведь для большинства традиционных жестких дисков насыщение при операциях последовательного чтения/записи происходит при размере блока от 8 Кбайт и выше. В этих операциях модель ST500LM000 немного проигрывает по скорости диску ST1000LM014, однако разница в этом случае не столь существенна — 10 Мбайт/с.

В операциях выборочного чтения для жестких дисков скорость выборочного чтения постепенно возрастает по мере увеличения размера блока данных. Логика здесь понятна: для диска с увеличением размера блока данных операции становятся всё более последовательными. Тем не менее для всех дисков показатели скорости различаются незначительно, поэтому нельзя говорить о существенном приросте производительности у дисков новой серии по сравнению с традиционными HDD. Достаточно низкие скоростные показатели в этом тесте объясняются необходимостью перепозиционирования головок чтения/записи при операции выборочного чтения.

В операциях выборочной записи зависимость скорости выполнения операций от размера блока данных напоминает аналогичную зависимость для операций выборочного чтения. В то же время, нужно отметить, что в этом тесте лидером является накопитель ST1000LM014, который имеет пусть и не слишком высокую, но достаточно стабильную скорость выборочной записи даже при небольших размерах блока запроса. По всей видимости, такое нетипичное поведение обусловлено работой технологии Adaptive Memory в этой модели диска. При запросах выше 512 Кбайт скорость выборочной записи в дисках новой серии ниже, чем скорость выборочного чтения.

ST1000LM014

ST1000LM014

ST1000LM014


ST500LM000

ST500LM000

ST500LM000

Для теста CrystalMark 3.03 мы приводим сразу несколько результатов. На этих рисунках можно увидеть, как при увеличении размера данных, с которым работает тест, скорость записи и чтения уменьшается. Соответственно, на мелких файлах и небольшой глубине очереди запросов скорость оказывается выше, так как часть запросов попадает в SSD-область этих дисков. Нельзя не отметить, что более «объемная» модель ST1000LM014 имеет результат чуть выше во всех типах этого теста.

 

 

Seagate ST1000LM014 (small files)

Seagate ST1000LM014 (big files)

Seagate ST500LM000  (small files)

Seagate ST500LM000  (big files)

Скорость записи с
накопителя на системный диск

120,56

97,41

115,31

87,21

Скорость записи с системного диска
на накопитель

110,3

91,2

104,3

85,23

 

Кроме того, мы протестировали эти два SSHD-накопителя нашим любимым тестом FlashTest 4.0. При этом мы использовали два набора файлов, один из которых содержал множество мелких файлов, а другой — большие файлы типа образов игр и фильмов. Стоит отметить, что в таблице приведены усредненные результаты этого теста. С каждым новым прогоном теста с мелкими файлами скорость передачи данных увеличивалась, так как они  тоже попадали в SSD-область диска. В том случае, когда работа шла с файлами большого объема (более 6 Гбайт), новые итерации теста никак не влияли на скорость передачи данных.

Выводы

В качестве резюме необходимо отметить высокую скорость передачи данных для обеих моделей дисков SSHD производства Seagate. Накопитель ST1000LM014 несколько опережает по скоростным характеристикам модель ST500LM000, но разница в результатах не столь существенна. Оба накопителя показали себя с лучшей стороны и, скорее всего, будут оптимальны для работы в качестве системных дисков, так как в этом случае технология Adaptive Memory достаточно быстро выберет оптимальный алгоритм работы с наиболее часто запрашиваемыми данными. В будущем, вероятно, гибридные накопители серии SSHD полностью заменят традиционные диски для ноутбуков и ультрабуков, если, конечно, цена нового поколения SSD-накопителей  останется столь же высокой в пересчете  на 1 Гбайт данных.